第1002章 程序存储方案调研(第2页)
档案末尾“特性对比表”汇总:磁芯存储器在容量扩展性、环境适应性、供应链、成本4项核心指标达标,半导体仅在速度、功耗2项达标,实战适配性差距明显,为后续选型提供量化依据。
五、实战场景匹配分析与初步选型
8月21日-9月10日,调研小组基于特性数据,结合“73式”实战场景(野战、边防、固定站)开展匹配分析,从三大场景验证两种存储器的适用性。
野战场景匹配(移动、震动、供电不稳定):磁芯存储器无刷新供电需求(数据断电保持≥72小时),适合野战临时断电场景;抗震动性能达标(500hz震动无损坏),可适配装甲车辆行进环境;半导体存储器需持续供电刷新(低温下2小时需补电),且震动易导致芯片焊点脱落,实战风险高。
边防哨所场景匹配(极端低温、供电有限):边防哨所冬季温度常达-40c,磁芯存储器可稳定工作,功耗15w符合供电限额;半导体存储器-40c无法启动,且需额外设计加热模块(增加10w功耗),导致总功耗超标(15w),不符合低功耗需求。
固定站场景匹配(环境稳定、容量需求高):虽半导体速度优势在固定站可发挥,但16kb配置需16片芯片拼接,电路复杂度增加(故障率上升),且成本是磁芯的3倍,从“性价比”与“维护便利性”(磁芯故障率低)考量,磁芯仍更优。
9月10日,调研小组形成初步选型结论:磁芯存储器在实战场景适配性、供应链稳定性、成本控制上全面优于半导体存储器,建议采用“16kb磁芯存储器(北京有线电厂c-1964型)”作为“73式”程序存储方案,半导体存储器因技术不成熟、环境适应性差暂不选用。
六、历史补充与证据:场景匹配分析报告
1964年9月的《“73式”程序存储方案场景匹配分析报告》(档案号:-1964-002),现存于军事通信技术档案馆,包含三大场景匹配逻辑、风险评估、选型建议,共42页,由王工团队撰写,是初步选型的关键凭证。
报告中“野战场景风险评估”部分显示:“半导体存储器在野战震动测试中,100次测试出现3次芯片焊点脱落(故障率3%),需重新焊接才能恢复;磁芯存储器100次测试无1次故障,故障率0%,且断电后数据可保持3天,满足野战临时机动需求”,风险差异量化呈现。
边防场景功耗分析记录更具体:“半导体存储器+加热模块总功耗20w,磁芯存储器15w,边防哨所单设备供电限额30w,若选用半导体,剩余10w难以支撑其他模块(如加密运算单元10w、显示模块5w);磁芯则预留15w,供电压力更小”,功耗匹配度清晰。
报告附录“专家咨询意见”显示:中科院计算所半导体专家指出“1964年国内半导体存储器至少需3-5年才能解决低温稳定性与量产问题,当前不适用于军用极端环境;磁芯存储器技术成熟,是现阶段最优选择”,权威意见支撑选型。
报告末尾“初步选型确认表”有王工、刘工(存储顾问)、国防科工委监督员的签名,日期为9月10日,标志初步选型完成,进入方案细化阶段。
七、磁芯存储器方案的细化设计
初步选型确定后,王工团队围绕“c-1964型16kb磁芯存储器”展开方案细化,确保与“73式”硬件架构、程序需求精准匹配,重点完成四方面设计。
存储分区规划:将16kb磁芯存储器划分为3个功能区:程序存储区(8kb,存放加密算法主程序,如矩阵变换、密钥生成代码)、数据存储区(4kb,存放密钥数据、加密\/解密临时缓存)、备份区(4kb,存储程序备份与配置参数),分区采用硬件地址锁定(防止程序区被误写),提升数据安全性。
与硬件电路的适配设计:磁芯存储器的地址总线、数据总线与加密运算单元(晶体管电路)采用“ttL电平兼容”设计,无需额外电平转换模块;读写控制信号与主时钟同步(时钟频率1hz),确保读写操作与矩阵运算时序匹配,避免数据读写冲突。
环境防护强化:针对野战震动场景,在磁芯体外部加装铝合金防震外壳(厚度2),内部填充硅胶缓冲层(厚度5),测试显示10-500hz震动下,磁芯体位移量≤0.1,无物理损坏;针对边防低温,在存储器接口处增加低温密封胶(耐-60c),防止低温导致接口接触不良。
读写速度优化:通过优化地址译码电路(采用并行译码方式),将磁芯存储器的读写速度从0.8us\/次提升至0.7us\/次,进一步匹配37阶矩阵运算的速度需求(矩阵乘法单次运算需0.5us),确保程序执行流畅,无等待延迟。
八、方案风险评估与应对措施
团队对细化后的磁芯存储器方案开展风险评估,识别出3类潜在风险,针对性制定应对措施,确保方案稳定可靠。