“反向”研发芯片就侵权?也未必!
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实际上,在芯片行业,拆解有个专业的名词,叫做反向工程。这其实已经是行业公开的秘密,有不少公司就在公开进行这项业务。
日前,广东省检察院通报了一起“反向”研发芯片牟取暴利的案例,相关责任人因侵犯知识产权获刑三年,该案入选最高人民检察院近日发布的2016年度“检察机关打击侵犯知识产权犯罪十大典型案例”。
事件回顾:出资40万元委托仿制网卡芯片根据检察日报报道显示,罗开玉是深圳市久洲集翔电子有限公司法定代表人,与无锡友芯集成电路设计有限公司签署协议,先后出资约40万元并提供和芯润德公司的正版9700USB网卡芯片样本。
无锡公司法定代表人徐某、研发主管朱某组织技术人员提取数据信息,提交给苏州某科技公司生产芯片晶圆,再切割、封装为仿冒9700USB网卡芯片成品。截至2015年5月,苏州公司共生产交付112片该假冒芯片晶圆,每片晶圆可制作成约6500个假冒芯片。
徐某将首批5万个封装好的仿冒9700USB网卡芯片成品交付给罗开玉,罗委托他人对外销售,从中获取暴利。2015年6月,警方对罗开玉住址进行搜查,现场查扣仿冒网卡成品105个、半成品150个,网卡芯片6包等物。经鉴定,从罗开玉处提取的芯片ROM层与正版9700USB网卡芯片的ROM层数据信息相似度99.998%。
检察院认为,反向工程技术对正品芯片逐层拍照,提取、分析其中的数据信息,最终获取芯片的整个集成电路布图构造,这是当前侵犯计算机软件著作权的一种新型手段。深圳市南山区法院以侵犯著作权罪判处罗开玉有期徒刑三年,罚金5万元。
芯片反向工程详解,居然是这样实现的有制造就对应着拆解,这是芯片设计领域最暴力最直接的获取知识的方法。芯片可能遭受攻击的形式包括利用红外线、化学延迟和扫描聚焦离子束等方式,其目的在于除去芯片上的材料,并进一步存取IC。接着还可能利用这种IC存取方式取得设计信息,以及潜在的数据。
实际上,在芯片行业,拆解有个专业的名词,叫做反向工程。这其实已经是行业公开的秘密,有不少公司就在公开进行这项业务。在国内,相关的国防电子工业研究院,各类微电子研究所,其重要的IC设计手段即为逆向工程,有专门的团队和先进设备,负责拆解、照相、提取、分析、仿真、验证一整套流程,如航天军工FPGA和模拟IC类产品。对于一些复杂度较高的消费和工业级器件,有部分IC设计公司也提供专业的逆向工程服务。在深圳,各类电子元件的仿制品多如牛毛,从反向、制造、封装已经形成一个完整产业链。
那么,集成电路的反向工程是怎样的一个流程?其各道工序又如何进行?这些微型芯片的逆向工程(reverse engineering)是怎么操作和实现的?
拆解:把要拆解的芯片放置在装了浓硫酸的容器里,容器需要盖住,但不能严实,这样里面的气体才能漫溢出来。把容器里的浓硫酸加热到沸腾(大约 300 摄氏度),在瓶底的周围铺上苏打粉——用来预防意外飞溅出来的硫酸液和冒出来的硫酸气体。
照相:在显微图像自动采集平台上逐层对芯片样品进行显微图像采集。与测量三维实体或曲面的逆向设计不同,测量集成电路芯片纯属表面文章:放好芯片位置、对对焦、选好放大倍数,使芯片表面在镜头中和显示器上清晰可见后,按下拍照按钮便可完成一幅显微图像的采集。取决于电路的规模和放大倍数,一层电路可能需要在拍摄多幅图像后进行拼凑,多层电路需要在拼凑后对准,有显微图像自动拼凑软件用于进行拼凑和对准操作。
该显微图像自动采集平台的放大倍数为1000倍,可将0.1um线条的放大至0.1mm的宽度。这意味着它已足以对付目前采用最先进工艺制作的0.09um集成电路芯片。
提图:集成电路由多层组成,每层用光刻工艺由光掩膜加以确定。制造集成电路时用的掩膜上的几何图形就是版图,版图是集成电路对应的物理层。
现在提图工作已经可以由电脑全部完成了。主流的电路原理图分析系统已经具有多层显微图像浏览、电路单元符号设计、电路原理图自动和交互式分析提取以及电路原理图编辑等强大功能,版图分析系统则可完成多层版图轮廓自动提取、全功能版图编辑、嵌入软件代码自动识别、提取、校验以及设计规则的统计和提取。
整理:数字电路需要归并同类图形,例如与非门、或非门、触发器等,同样的图形不要分析多次。提出的电路用电路绘制软件绘出(ViewWork、Laker、Cadence等),按照易于理解的电路布置,使其他人员也能看出你提取电路的功能,提取电路的速度完全由提图人员经验水平确定。注意,软件是按照版图的位置把各组件连接起来,如果不整理电路是看不出各模块的连接及功能的,所以完全靠软件是不能完成电路功能块划分和分析。
分析:提取出的电路整理成电路图,并输入几何参数(MOS为宽长比)。通过你的分析,电路功能明确,电路连接无误。
仿真:对电路进行功能仿真验证。模拟电路一般采用Hspice、Cadence等工具,小规模数字电路采用Cadence,Hsim等工具。根据新的工艺调整电路,调整后进行验证。
验证:对输入的电路原理图进行浏览、查询、编辑、调试与仿真。分析电路原理,调节电路参数,并在一定的激励输入下观测输出波形,以验证设计的逻辑正确性。要对提取的网表作仿真验证,并与前仿结果对比,版图导出GDS文件,Tape out(将设计数据转交给制造方)。