第896章 体积压缩[1/2页]

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    卷首语

    nbsp1971nbsp年nbsp7nbsp月nbsp10nbsp日nbsp8nbsp时nbsp37nbsp分，北京某电子实验室的操作台上，军用nbsp“67nbsp式”nbsp加密模块的金属外壳被拆开，露出内部密密麻麻的分立元件，37nbsp立方厘米的电路板在台灯下泛着陈旧的铜色光泽。小张（电子工程师）戴着放大镜眼镜，手里捏着一把nbsp0.19nbsp毫米的镊子，正将一枚贴片电阻（尺寸nbsp2.5×1.2nbsp毫米）往多层陶瓷基板上贴；老吴（算法专家）趴在旁边，用铅笔在电路草图上标注nbsp“冗余电路删除区”，旁边写着nbsp“抗核辐射模块（7cm3）可移除”；小王（测试员）捧着精度nbsp0.01nbsp立方厘米的量杯，准备测量集成后的模块体积；老周（机械负责人）则拿着机械密码锁的触点图纸，琢磨nbsp“怎么让机械锁转对了，电子模块才通电”。

    nbsp实验室墙上的白板写着三个核心目标：“体积nbsp37→19cm3”“功耗nbsp190→97mA”“机械nbspnbsp电子联动可靠”，每个目标旁都画着红圈。“军用模块是按战场环境设计的，抗核辐射、抗冲击的冗余太多，外交用不上，必须砍。”nbsp小张的声音透过放大镜传来，他小心翼翼地将一块多层基板放在量杯里，水面上升nbsp12cm3，“再把贴片元件焊上去，应该能压到nbsp19cm3。”nbsp老吴补充：“功耗要是降不下来，外交人员的蓄电池（1900mAh）撑不了nbsp19nbsp小时，到了纽约就断联。”nbsp一场围绕nbsp“军用模块外交化”nbsp的集成攻坚战，在实验室的焊锡味与图纸翻动声中开始了。

    nbsp一、集成前筹备：电路拆解与协同设计的nbsp“基础铺垫”（1971nbsp年nbsp7nbsp月nbsp3nbsp日nbspnbsp9nbsp日）

    nbsp1971nbsp年nbsp7nbsp月nbsp3nbsp日起，团队就为加密模块集成做准备nbsp——nbsp核心是nbsp“摸清军用模块冗余、选对小型化元件、设计机械nbspnbsp电子接口”，毕竟集成不是简单拼接，要在压缩体积、降低功耗的同时，确保加密性能不打折。筹备过程中，团队经历nbsp“电路拆解→元件选型→接口预演”，每一步都透着nbsp“去冗余、保核心”nbsp的谨慎，小张的心理从nbsp“军用技术的敬畏”nbsp转为nbsp“外交适配的思考”，为nbsp7nbsp月nbsp10nbsp日的集成筑牢基础。

    nbsp军用加密模块的nbsp“电路拆解”。小张团队用精密螺丝刀拆解nbsp“67nbsp式”nbsp模块，将nbsp37nbsp立方厘米的电路拆分为nbsp4nbsp部分，逐一测量体积与功能：①核心加密电路：17cm3（含nbsp15nbsp块分立电路板，实现nbsp17nbsp层嵌套算法）；②军用冗余电路：7cm3（抗核辐射电路nbsp3cm3、战场抗干扰线圈nbsp2cm3、备用电池接口nbsp2cm3，外交场景无需这些功能）；③散热系统：7cm3（金属散热片nbsp+nbsp风扇，军用需抗nbsp60℃高温，外交场景最高nbsp40℃，可简化）；④供电与接口电路：6cm3（含军用标准接口，需改为外交设备适配的微型接口）。“冗余电路占了近nbsp20%nbsp体积，功耗也高，比如抗核辐射电路静态电流就有nbsp37mA，必须删掉。”nbsp小张在拆解报告上圈出nbsp“可移除区”，老吴复核后确认：“删掉这些，算法核心功能不受影响，抗干扰率仍能保持nbsp97%（达标）。”

    nbsp小型化元件的nbsp“选型与验证”。团队从nbsp3nbsp类元件中选定小型化方案：①贴片元件：选用国产nbsp0805nbsp规格贴片电阻（体积是军用分立电阻的nbsp1/3）、贴片电容以及nbsp1970nbsp年刚量产的贴片芯片（体积集成度是分立元件的nbsp7nbsp倍），经测试，贴片元件的抗干扰率nbsp97%，与军用分立元件一致；②多层陶瓷基板：选用nbsp0.7nbsp毫米厚的氧化铝陶瓷基板（体积nbsp12cm3，可集成nbsp15nbsp块分立电路板的功能，比原来的nbsp15nbsp块板体积减少nbsp5cm3），散热效率比玻璃纤维基板高nbsp37%，无需风扇散热；③微型接口：将军用标准接口（体积nbsp2cm3）改为微型航空插头（体积适配外交便携设备。“元件选对了，体积就能降一半。”nbsp小张拿着贴片元件样品，在多层基板上摆模拟布局，初步测算体积约nbsp17cm3，加上外壳nbsp2cm3，刚好nbsp19cm3。

    nbsp机械nbspnbsp电子接口的nbsp“预设计”。老周与小张协同设计联动接口：①机械触点：在机械密码锁的第nbsp6nbsp组齿轮上装一个金属触点，当密码正确输入（齿轮转动到预设位置），触点与模块供电端闭合，给电子模块通电；②防误触设计：触点采用nbsp“双极触发”，需齿轮转动到位后，同时接触两个电极才能通电，避免单触点误碰；③位置适配：根据机械密码箱的内部空间（长nbsp37cm、宽nbsp19cm、高nbsp7cm），确定电子模块的安装位置（箱体右侧，距机械锁nbsp19mm），确保触点能精准对接。“机械锁要是转错了，电子模块坚决不能通电，不然加密就没意义了。”nbsp老周画了触点联动时序图，小张测试后确认：“触点闭合后，模块通电响应时间nbsp0.19nbsp秒，符合要求。”

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    nbsp二、模块小型化实施：37→19nbsp立方厘米的nbsp“技术突破”（1971nbsp年nbsp7nbsp月nbsp10nbsp日nbsp9nbsp时nbspnbsp12nbsp时）

    nbsp9nbsp时，模块小型化正式开始nbsp——nbsp小张按nbsp“拆冗余→贴元件→焊基板→装外壳”nbsp的步骤操作，小王实时测量体积，老吴监测加密性能，核心是将nbsp37nbsp立方厘米的军用模块压缩至nbsp19nbsp立方厘米，同时确保nbsp17nbsp层嵌套算法正常运行。实施过程中，团队经历nbsp“体积超标→布局优化→达标验证”，人物心理从nbsp“初期乐观”nbsp转为nbsp“细节调整的专注”，最终实现体积目标。

    nbsp冗余电路的nbsp“移除与核心保留”。小张先用热风枪拆下军用冗余电路：①抗核辐射电路：焊下nbsp3nbsp块专用芯片，体积减少nbsp3cm3，测试显示加密速率仍为nbsp192nbsp字符nbsp/nbsp分钟（无影响）；②抗干扰线圈：取下nbsp2nbsp个铜线圈，体积减少nbsp2cm3，抗干扰率从nbsp99%nbsp降至nbsp97%（仍达标）；③备用电池接口：拆除接口电路板，体积减少nbsp2cm3，改为直接接入外交设备蓄电池。“冗余拆完，核心电路体积nbsp17cm3，接下来就看元件集成了。”nbsp小张将核心电路的nbsp15nbsp块分立电路板的线路，重新设计到nbsp3nbsp块多层陶瓷基板上（每层集成nbsp5nbsp块板的功能），基板尺寸nbsp3.7×5.1×0.7nbsp厘米，体积

    nbsp贴片元件的nbsp“焊接与布局优化”。小王协助小张焊接贴片元件：①按nbsp“核心芯片→电阻→电容”nbsp的顺序，将nbsp190nbsp个贴片元件逐一焊在基板上，每个元件的位置都经过nbspCADnbsp设计，确保紧凑且不影响散热；②初期布局后，测量体积为nbsp21cm3（超nbsp19cm3nbsp目标），小张发现nbsp“电容排列太松散”，重新调整后，将电容间距从nbsp缩至体积减少最后焊微型接口，体积增加总装后体积nbsp19cm3（基板nbsp12.9nbsp+nbsp元件nbsp6.1nbsp+nbsp接口nbsp0.3nbspnbsp重叠nbsp0.3），刚好达标。“差一点就超了，还好调整了电容布局。”nbsp小王兴奋地用量杯复测，水面上升nbsp19cm3，误差

    nbsp小型化后的nbsp“性能验证”。老吴立即测试加密性能：①算法运行：输入测试密钥，模块成功执行nbsp17nbsp层嵌套算法，加密速率nbsp192nbsp字符nbsp/nbsp分钟（与军用模块一致）；②抗干扰测试：用美方常用的nbsp19nbsp种干扰信号测试，抗干扰率nbsp97%（达标）；③稳定性测试：连续运行nbsp19nbsp小时，模块无死机，密钥生成错误率体积压下来了，性能没丢，这步成了！”nbsp老吴在测试报告上签字，小张松了口气：“之前担心拆了冗余电路会影响算法，现在看来，军用的冗余确实是‘过剩了。”

    nbsp三、功耗优化测试：190→97mAnbsp的nbsp“参数验证”（1971nbsp年nbsp7nbsp月nbsp10nbsp日nbsp13nbsp时nbspnbsp15nbsp时）

    nbsp13nbsp时，体积达标后，团队立即开展功耗测试nbsp——nbsp核心是将模块工作电流从nbsp190mAnbsp降至nbsp97mA，适配外交便携设备的nbsp1900mAhnbsp蓄电池（按nbsp97mAnbsp功耗，续航约nbsp19.6nbsp小时，满足nbsp19nbsp小时需求）。测试中，小张用功耗仪监测不同工况的电流，老吴优化算法代码，小王记录数据，经历nbsp“功耗分析→优化调整→达标验证”，人物心理从nbsp“功耗超标的焦虑”nbsp转为nbsp“参数达标的踏实”。

    nbsp功耗超标的nbsp“原因分析”。小张用nbspHD1nbsp型功耗仪（精度测试初始功耗：①待机电流：70mA（军用模块待机需维持冗余电路，电流高）；②工作电流（加密时）：190mA（分立元件静态电流大，15nbsp块板的线路损耗也高）；③峰值电流（密钥生成时）：270mA（远超蓄电池承受上限）。老吴分析原因：①元件类型：军用分立元件的静态电流是贴片元件的nbsp3nbsp倍，比如某电阻军用款电流nbsp7mA，贴片款仅nbsp2mA；②算法冗余：军用算法有nbsp“双重校验”nbsp步骤，增加nbsp19mAnbsp电流，外交场景无需双重校验；③线路设计：15nbsp块分立板的连线长，损耗大，多层基板集成后线路缩短，损耗会降低。“要降功耗，得从元件、算法、线路三方面入手。”nbsp老吴说，他建议先换贴片元件，再优化算法。

    nbsp功耗优化的nbsp“分步实施”。团队按nbsp“硬件→软件”nbsp的顺序优化：①元件替换：将剩余的nbsp19nbsp个军用分立元件换成贴片元件，测试显示待机电流降至nbsp37mA，工作电流降至nbsp150mA（降nbsp40mA）；②算法优化：老吴删除算法中的nbsp“双重校验”nbsp步骤，增加nbsp“单次校验快速响应”nbsp逻辑，测试显示工作电流再降nbsp37mA，至nbsp113mA；③线路优化：小张将多层基板的线路宽度从nbsp缩至仍满足载流需求），减少

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