与“兆存科技”的合作意向初步达成,陈深的加盟也为“星火芯”项目注入了灵魂。但这仅仅是序曲。真正的考验,是将林渊描绘的蓝图和赵青的技术需求,转化为一份严谨、可行、且能通过行业最苛刻目光审视的芯片设计规格书(Specification)。这个过程,如同一场没有硝烟的战争,在“星火无限”新设立的芯片项目部会议室里激烈上演。
会议室的白板被密密麻麻的公式、架构图和性能指标占满,空气中弥漫着咖啡因和紧绷的神经混合的气息。参会者除了林渊、赵青、陈深和新加入的几位芯片工程师外,还有通过视频连线的“兆存科技”的首席架构师王工。这是“磐石项目”的第一次正式技术方案论证会。
会议的核心矛盾,迅速聚焦在芯片的定位与性能边界上。
赵青作为加密协议的灵魂人物,态度极其强硬:“我们的核心优势是安全!这颗芯片必须为加密算法做极致优化。我要求集成一个专用的、可编程的加密协处理器,支持我们协议中所有的密码学原语(哈希、对称\/非对称加解密、数字签名),并且要保证密钥生成、存储、销毁的整个生命周期都在芯片内部的硬件安全模块(hSm)中完成,绝对隔离!主cpU核心甚至不能直接访问原始密钥!”
“兆存科技”的王工眉头紧锁,他更关注成本和通用性:“赵工,安全固然重要,但一颗芯片的成本直接决定产品的市场竞争力。集成一个功能如此复杂的专用协处理器,需要大量的逻辑门电路,会显着增加芯片面积和功耗。我们是不是可以考虑用一颗性能更强的通用cpU核心,通过软件来实现这些加密功能?这样更灵活,成本也更低。”
“绝对不行!”赵青立刻反驳,语气激动,“软件实现的速度和安全性根本无法保证!一个缓存攻击就可能泄露密钥。我们要做的是硬件级的安全壁垒,不是可被攻破的软件补丁!这是原则问题,没有妥协余地!”
陈深作为芯片总架构师,必须在这两种诉求之间找到平衡。他沉思片刻,在白板上画出一个初步的架构框图:“王工的顾虑有道理,赵工的要求是根本。我们或许可以走一条中间路线:采用异构计算架构。”
他详细解释道:“主cpU核心采用经过验证的、功耗控制优秀的RISc-V开源内核,负责通用的系统调度和Io管理,确保基础功能的稳定和低成本。同时,我们设计一个精简但高效的密码学指令集扩展,直接嵌入到cpU的流水线中。对于最频繁、最耗时的特定加密操作(如AES块加密、ShA256哈希),用硬件电路实现,作为cpU的专用指令来调用。这样,既获得了接近专用硬件的性能和安全性,又避免了设计一个庞大独立协处理器的复杂度和成本。至于最核心的密钥管理,则用一个独立的小型硬件安全模块(hSm)来负责,与主系统物理隔离。”
这个方案,体现了陈深的老道。它没有完全满足赵青对“独立强大协处理器”的设想,但通过硬件指令集扩展,在核心层面实现了安全加速,抓住了主要矛盾。
赵青盯着框图,大脑飞速运转,评估着各种可能存在的侧信道攻击风险。最终,他缓缓点头:“这个架构……可以接受。但hSm的安全等级必须达到cc EAL 4+以上的认证要求,指令集扩展必须经过严格的形式化验证,确保没有后门和逻辑漏洞。”
“这是基本要求。”陈深肯定道。
王工的脸色也缓和了一些,陈深的方案至少在成本和性能之间找到了一个可行的平衡点。但他又提出了另一个尖锐的问题:“工艺节点怎么选?28nm?还是更先进的16nm?这直接关系到流片成本、功耗和性能上限。”
选择更先进的工艺,芯片性能更强、功耗更低,但一次流片的费用动辄数千万美元,且设计复杂度呈指数级上升。选择成熟工艺,成本可控,但性能天花板也低。
所有人的目光再次投向林渊,这已经不仅仅是技术问题,更是战略和资金的抉择。
林渊没有立刻回答,他走到白板前,在“功耗”、“成本”、“性能”、“风险”四个词上画了一个圈,然后重重地在“风险”上点了一下。
“我们的第一颗芯片,‘磐石1号’,目标不是追求极致性能,而是验证我们的架构可行性,打通从设计到流片的完整流程,并确保绝对的安全可靠性。”林渊的声音清晰而冷静,“所以,我建议,选择28nm成熟工艺。理由有三:第一,成本可控,即使流片失败,损失在可承受范围内。第二,设计难度相对较低,有助于我们这支新团队积累经验。第三,成熟工艺的稳定性和可靠性更高,更适合我们强调的安全应用场景。”
他看向赵青和陈深:“我们需要用最小的代价,跑通整个流程,证明这条路是走得通的。只要‘磐石1号’能成功点亮,并能完美运行赵哥的加密协议,它就是胜利。更高的性能、更低的功耗,留给‘磐石2号’,‘磐石3号’去实现。”
林渊的决策,像一把快刀,斩断了技术路线上的纠结。他清晰地定义了“磐石1号”的历史使命——不是终点,而是起点,是一块叩开芯片大门的敲门砖。
方案论证会持续了整整一天。当会议结束,初步的芯片规格框架终于确定下来时,所有人都感到一种精疲力尽却又异常充实的感觉。架构的方向定了,工艺选了,接下来,就是无比枯燥而又至关重要的细节填充:指令集的具体定义、内存带宽的测算、功耗模型的建立、封装形式的选择……
陈深带领的团队,将进入长达数月的、与无数技术细节搏斗的“黑暗森林”。
而就在“星火”团队埋头攻坚之时,外界并未停止对他们的窥探。辰光科技通过某些行业渠道,隐约得知“星火无限”似乎在接触芯片设计资源,虽然具体方向不明,但这已足够引起他们的警惕。一场针对“星火”供应链和技术人才的、更加隐蔽的围剿,正在暗处悄然布局。
方案论证会上的硝烟刚刚散去,真正的狂风暴雨,已在远方的地平线上凝聚。