- Çalışma Saatleri : 08:30 - 18:00
Entegre Çip Yazılımı İçin Tersine Mühendislik Hizmetleri
Genellikle MCU (Micro Controller Unit) türündeki entegre çiplerde yer alan sadece okunabilir bir bellek türü olan ROM, bilgilerin güç kaybı olsa dahi saklanmasına olanak sağladığı için önemli sistem programlarının (gömülü sistem algoritma yazılımları) bu birimde kayıtlı tutulmasını gerektirmektedir. ROM belleğin gelişimi içerisinde bir kez yazılan bir belleği daha sonra da kullanma ihtiyacı doğduğundan yeni ROM tipleri ortaya çıkmıştır.
Ana hatlarıyla temel ROM tipleri şunlardır:
- NVRAM
- Mask ROM
- PROM
- EPROM
- EEPROM
- OTP
- FLASH MEMORY
Entegre çip tersine mühendislik çalışmaları ROM okuma, devre yapısı görüntüleme, şema inceleme, katman sınıflandırma ve algoritma senaryolarını öğrenme süreçlerini kapsamaktadır.
İnovasyon ve onun ayrıcalıklı içgörüleri alanında tersine mühendislik, temel bir prosedür olarak kullanılır ve genellikle öğeleri standartlaştırmak ve lisanslama süreçlerine yardımcı olmak için kullanılır.
Mevcut işletmenin temel ilgi alanlarından biri, rakibinizin işi hakkında bilgi sahibi olmaktır. Bir derneğin, ürününün yürütülmesiyle ilgili beklentileri aşması gerekiyorsa, o zaman mevcut ürünler ve bunların yararlılığı hakkında bilgi sahibi olmalıdır. Bu nedenle başa çıkmak için, söküp inceleyerek iç yeniliğini fark etmelidirler. Sökülmüş bir ürün üzerinde araştırma yapıldığında, kullanılan malzeme, mevcut modüller, bunların yararlılığı ve bir sonraki ve daha iyi formunu oluşturmak için yapılması gereken yenilikle ilgili yükseltmeler hakkında bilgi verilebilir.
“Yasal mı?” sorusunu anlamakla ilgili ilk akla gelen şey. Cevabını bulmaya çalıştığınızda, evet cevabını alırsınız. Amerika Birleşik Devletleri, IC montajında ve yarı iletkenlerde Tersine Mühendisliği destekleyen bir Yarı İletken Çip Koruma Yasası’na sahiptir. Karşılaştırmalı yasalar ayrıca Avrupa Birliği, Çin ve diğerleri gibi dünyanın farklı ülkelerinde de mevcuttur. Bu gösteriler, yapılandırma ve montajda kullanılan yenilikleri ve teknikleri araştırmada Tersine Mühendisliğin kullanımını içerir.
Entegre Devrelerin Tersine Mühendislik Türleri Nelerdir?
Yarı iletken bazlı ürünlerin tersine mühendisliği genel olarak birkaç farklı biçimde yapılabilir:
- Ürün sökümleri – Ürünü, paketi, dahili kartları ve bileşenleri tanımlayın
- Sistem düzeyinde analiz – İşlemleri, işlevleri, zamanlamayı, sinyal yollarını ve bağlantıları analiz edin
- Süreç analizi – Yapının ve malzemelerin nasıl üretildiğini ve neyden yapıldığını inceleyin
- Devre çıkarma – Transistör seviyesine kadar katmanları ayırın, ardından şemalar ve ağ listeleri oluşturmak için ara bağlantıları ve bileşenleri çıkarın.
Entegre Devrelerin (IC’ler) devre çıkarımı her yeni çağda giderek daha da zahmetli hale geliyor. Bir çipin her katmanının temiz iç ve dış fotoğraflarıyla, Entegre Devrenin (IC) bir kapı düzeyindeki ağ listesini çıkarmak için son teknoloji araçlardan yararlanılabilir. Birkaç şans verir (güvenlik değerlendirmesi, IP ihlali kanıtları) ve yine de, başka bir yarışmacının IC’nin nasıl çalıştığını görmek için ağ listesini öğrenebilmesi ve ardından sahte öğeleri yapılandırmak için kullanılabilmesi nedeniyle dikkate değer bir risktir.
Devre çıkarma akışı şu şekilde devam eder:
Paket çıkarma (işletmede gadget “deposu” olarak anılır)
- Katmanların kaldırılması
- Görüntüleme
- Dipnot
- Şematik Analiz ve ilişkilendirme
Cihaz Deposu
Depo, hala geleneksel teknikleri takip eden prosedürün ana ilerlemesidir. Normalde, paketler yıkıcı bir aşındırıcı düzenleme kullanılarak aşındırılır. Belirli paketlerin yapısına ve boyutuna bağlı olarak çeşitli sıcaklıklarda farklı asit türleri kullanılır. Bu düzenlemeler paketin malzemesini parçalar, ancak kalıbı bozmaz.
Katmanların kaldırılması
Günümüz yarı iletken aygıtları 1,0 μm tek metal bipolar yongalardan, 0,35 μm BiCMOS difüze MOS (BCDMOS) yongalarına, 45 nm 12 metal mikro yongalara ve bunların arasındaki her şeye kadar uzanır. Hem alüminyum hem de bakır, benzer bir yongada metal için kullanılabilir. İşlem yaşına bağlı olarak, polisilikon kapılar ve kaynak/kanallar çeşitli silisitler kullanabilir.
Bir gecikmeli çıkarma laboratuvarının her metal katmanda ve polisilikon transistör kapı seviyesinde aygıtın tek bir örneğini yapması gerekir. Bu kapasitede, her katmanı, her birini sırayla, yüzey düzlemini korurken hassas bir şekilde çıkarması gerekir. Bu, her katmanın çıkarılması için nokta nokta formüller gerektirir. Bu formüller, plazma (kuru) çizme, ıslak aşındırma ve temizleme gibi bir dizi stratejiyi içerir.
Görüntüleme
RE laboratuvarları şu anda iki tür görüntüleme kullanıyor, optik ve taramalı elektron mikroskobu (SEM). 0,25 µm’ye kadar yarı iletken çipler için optik görüntüleme yeterliydi. Bununla birlikte, en küçük vurguları belirlemek için 0,18 µm için SEM kullanılmalıdır. Çok sayıda resmi bir araya getirmek için özel olarak oluşturulmuş programlama yazılımı kullanılır.
Dipnot
Tüm resimler dikilip ayarlandığında, gerçek iş devreyi geriye doğru okumaktır. Tam devre çıkarımı, tüm transistörleri, diyotları, kapasitörleri ve farklı segmentleri, tüm ara bağlantı katmanlarını ve tüm kontakları ve geçiş noktalarını gözlemlemeyi gerektirir. Bu fiziksel olarak veya otomasyon kullanılarak mümkün olabilir.
Kontrol ve Şema Oluşturma
Açıklama prosedürü bir hataya neden olabilir. Daha sonra, bu aşamada bir kontrol gerçekleştirilmelidir. Tasarım kuralı kontrolleri, örneğin, en az ölçülen vurguların veya boşlukların altında, asılı teller, telsiz geçişler vb. gibi çok sayıda sorun bulur.
Şematik inceleme ve organizasyon
Sahne olağanüstü yinelemeli olabilir ve verileri, veri sayfalarını, özel belgeleri veya lisansları sergilemek gibi aygıtlar için erişilebilir çok sayıda açık veri kaynağını kullanabilir. Bunlar, örneğin bir blok diyagramı erişilebilirse şematik ilişkiye yardımcı olabilir. Modellerin ve devre yapılarının anlaşılmasına yardımcı olabilirler. İnceleme ayrıca çip tasarım tekniklerini kullanarak da mümkün olmalıdır. Bir devre, transistör ve kayıt seviyesi kullanılarak elle incelenebilir. Tasarım yapıları sıklıkla belirgindir, örneğin, diferansiyel kümeler, bant aralığı referansları için bipolar aygıtlar vb.
Öyle olsa bile, bir çıkarma prosedürünün nokta nokta kullanışlılığı, çerçeve durumuna bağlı olacaktır. Birlikte kullanıldığında, yukarıda incelenen yöntemler olağanüstü derecede inanılmaz olabilir. Yenilikteki devam eden ilerlemeler, daha iyi sonuç belirtileri göstermek için ileri görüntüleme prosedürlerini kullanarak bu araçların uygulanmasını mümkün kılmaktadır.
Son zamanlarda, İsviçre’de bulunan bir uzman grubu, işlemcilerin içindeki gizemli yeniliğin devre düzeyinde çıkarılmasını keşfetmek için IC’lerin Kolay Tersine Mühendisliği için 3D X-ışın Teknolojisini kullandı. Bir Intel işlemcisinin bir alanında ışık emisyon ışınları kullandılar ve çipin transistör ve kablolama labirentini üç ölçüde yeniden yapma kapasitesine sahip oldular. Gelecekte, bu görüntüleme sistemi, çiplerin iç kısımlarının yüksek hedefli, büyük ölçekli resimlerini yapmak için uzatılabilir.
Günümüzde, tersine mühendislik ekipleri bir işlemcinin katmanlarını mantıksal olarak çıkarır ve çipin küçük bir parçasının elektron mikroskobu fotoğraflarını aynı anda çeker. Her ne olursa olsun, bu prosedür çiplerin içine gizlice girip onları anlamak veya lisanslı yeniliğin suistimal edilmediğini izlemek için başka bir yoldur.
Bu metodoloji, rakiplerin çiplerini parçalamak için yaygın olarak benimsenmese bile, farklı uygulamalarda kullanım alanı bulabilir.
Çalışma Paul Scherrer Enstitüsü’nün İsviçre Işık Kaynağı’nda yürütüldü. Ofis bir Senkrotrondur; elektronları ışık hızına yakın bir hıza getirerek ışık emisyon ışınları yaratır.
İsviçreli grup, 22 nanometrelik nesil Intel işlemcisi aracılığıyla bir X-ışını sütunu parlatıyor, farklı devre segmentleri (bakır telleri ve silikon transistörleri ve farklı vurgular) ışığı çeşitli şekillerde dağıtıyor ve yararlı ve zararlı empedansa neden oluyor. Bilim insanları sütunu çeşitli farklı kenarlardan örneklerine yönelttiler ve X-ışını tipografisi adı verilen bir sistem kullanarak, bir çipin iç yapısını sonraki kırınım tasarımlarından yeniden yaratabildiler.
Bu prosedürün herhangi bir şekildeki hedefi 14,6 nm’dir, bu da bireysel transistör segmentlerinin gerçekten bulanık bir resmini oluşturur. Hedefler daha da iyileştirilebilir. Bu kısıtlamaların bir sonucu olarak, bu görüntüleme prosedürü için en iyi uygulama, daha yerleşik montaj prosedürleri kullanılarak yapılan ve bu nedenle daha büyük vurgulara sahip olan yongalarda olabilir. Bu, askeri ve uzay uygulamalarında kullanılan çeşitli yongalar için durumdur.
Entegre Devrelerin Tersine Mühendisliği Nasıl Yapılır?
Adım 1: Gerekli tüm ekipmanı toplayın
IC tersine mühendisliğinin ilk adımı, gerekli tüm araçları veya yazılımları hazırlamaktır:
– Tasarım araçları: cadence, synopsys, mentor, Altera, Xilinx, Keil Software;
– Düzen çıkarma araçları: NetEditorLite, ChipAnalyzer;
– Algoritma tasarım araçları: MATLAB;
– PCB düzen araçları: Altium Designer, Orcad, Allegro;
Adım 2: Devre elemanlarını tanımlayın
Sonra, IC’yi oluşturan devre elemanlarını tanımlıyoruz. Bu, IC’ye mikroskop altında bakarak veya IC’nin yapısını analiz etmek için özel bir yazılım kullanarak yapılabilir. Devre elemanları tanımlandıktan sonraki adım, bunların işlevlerini belirlemektir. Bu, IC’yi hareket halinde gözlemleyerek veya farklı hipotezleri test etmek için simülasyon araçları kullanarak yapılabilir.
Adım 3: Orijinal IC’lerin fotoğrafını çekin
Lütfen IC’nin yüksek pikselli fotoğraflarını çektiğinizden emin olun, aksi takdirde daha sonraki düzen oluşturma doğruluğu etkilenecektir.
Adım 4: Çipin düzenini oluşturun
Ardından, görüntüyü veriye dönüştürmek ve bir düzen oluşturmak için görüntü tanıma yazılımını kullanın. Görüntü tanıma yazılımı, mühendislerin bir görüntüyü “okuyarak” ve görüntünün piksellerini veriye dönüştürerek IC’leri tersine mühendislik yapmalarını sağlar. Veriler toplandığında, yazılım bunları görüntüyü oluşturan noktalar olan vektörlere dönüştürür. Daha sonra, yazılım vektörleri veriye dönüştürür ve bir düzen oluşturur.
Çipin yerleşimi orijinal fotoğraftakiyle aynı konumda olmalıdır. Çipin kenarları bir kalem veya fosforlu kalemle işaretlenmelidir. Fotoğrafın perspektifini ve açısını dikkate almak gerekir. Açı doğru değilse yerleşim yanlış olur. Çipin kenarlarını işaretledikten sonra yerleşimin fotoğrafını çekmelisiniz. Çipte gölge olmadığından emin olun. Gölgeler görüntüyü bozabilir ve kullanılamaz hale getirebilir. Görüntü kaydedildikten sonra, sonraki adımlar için kullanabilirsiniz.
Adım 5: Düzenden devre netlistesini çıkarın
Bu işlem şematik netlist’i çıkarmaya benzer. Bir düzen AutoCAD gibi bir formattan içe aktarılırsa, çıkarma yazılımı tarafından anlaşılan bir formata dönüştürülmelidir. Düzeni dönüştürme, birimleri, boyutları, katmanları ve diğer özellikleri dönüştürmeyi içerebilir. Çıkarılan düzen, bir devre tasarımını tanımlamak için kullanılan bir veri yapısı olan netlist olarak temsil edilir.
Adım 6: Devre şemasını oluşturmak için netlist’i kullanın
Devre elemanlarının işlevleri belirlendikten sonraki adım, IC’nin şematik bir diyagramını oluşturmaktır. Bu diyagram, farklı elemanların nasıl birbirine bağlandığını gösterecek ve IC’nin genel işlevselliğini anlamak için kullanılacaktır. Son olarak, son adım, IC’nin fiziksel düzenini gösteren bir düzen diyagramı oluşturmaktır. Bu, IC’nin nasıl üretildiğini anlamak ve tasarımdaki olası sorunları belirlemek için önemlidir.
Entegre Devrelerde Tersine Mühendislik Çalışmalarının Avantajları Nelerdir?
Birisinin bir IC’ye tersine mühendislik yapmak isteyebilmesinin birkaç nedeni vardır. Örneğin, daha iyisini tasarlamak için tasarımı geliştirmeye, uyumlu bir yedek parça oluşturmaya veya belirli bir entegrenin nasıl çalıştığını anlamaya çalışıyor olabilirler.
Tasarımı geliştirmek, taklit bir ürün yaratmak veya bir sorunu teşhis etmek;
Bir ürünle ilgili potansiyel sorunları pazara çıkmadan önce belirleyin;
Bir ürünün nasıl çalıştığına dair daha iyi bir anlayış geliştirin;
Bir ürünün tasarımını geliştirin;
Bir ürünün kopyasını oluşturun;
Bir rakibin ürününü analiz edin ve nasıl çalıştığını öğrenin;
Belirli müşteri ihtiyaçlarına yönelik ürünlerin özel versiyonlarını oluşturun.
Entegrelerdeki gömülü sistem yazılımları için yaptığımız tersine mühendislik çalışmalarımız ile sağladığımız tüm bu avantajlardan sizlerde hemen bizimle iletişime geçerek faydalanmaya başlayabilirsiniz.