“反向”研發(fā)芯片就侵權(quán)?也未必!
實際上,在芯片行業(yè),拆解有個專業(yè)的名詞,叫做反向工程。這其實已經(jīng)是行業(yè)公開的秘密,有不少公司就在公開進行這項業(yè)務。
日前,廣東省檢察院通報了一起“反向”研發(fā)芯片牟取暴利的案例,相關責任人因侵犯知識產(chǎn)權(quán)獲刑三年,該案入選最高人民檢察院近日發(fā)布的2016年度“檢察機關打擊侵犯知識產(chǎn)權(quán)犯罪十大典型案例”。
事件回顧:出資40萬元委托仿制網(wǎng)卡芯片根據(jù)檢察日報報道顯示,羅開玉是深圳市久洲集翔電子有限公司法定代表人,與無錫友芯集成電路設計有限公司簽署協(xié)議,先后出資約40萬元并提供和芯潤德公司的正版9700USB網(wǎng)卡芯片樣本。
無錫公司法定代表人徐某、研發(fā)主管朱某組織技術人員提取數(shù)據(jù)信息,提交給蘇州某科技公司生產(chǎn)芯片晶圓,再切割、封裝為仿冒9700USB網(wǎng)卡芯片成品。截至2015年5月,蘇州公司共生產(chǎn)交付112片該假冒芯片晶圓,每片晶圓可制作成約6500個假冒芯片。
徐某將首批5萬個封裝好的仿冒9700USB網(wǎng)卡芯片成品交付給羅開玉,羅委托他人對外銷售,從中獲取暴利。2015年6月,警方對羅開玉住址進行搜查,現(xiàn)場查扣仿冒網(wǎng)卡成品105個、半成品150個,網(wǎng)卡芯片6包等物。經(jīng)鑒定,從羅開玉處提取的芯片ROM層與正版9700USB網(wǎng)卡芯片的ROM層數(shù)據(jù)信息相似度99.998%。
檢察院認為,反向工程技術對正品芯片逐層拍照,提取、分析其中的數(shù)據(jù)信息,最終獲取芯片的整個集成電路布圖構(gòu)造,這是當前侵犯計算機軟件著作權(quán)的一種新型手段。深圳市南山區(qū)法院以侵犯著作權(quán)罪判處羅開玉有期徒刑三年,罰金5萬元。
芯片反向工程詳解,居然是這樣實現(xiàn)的有制造就對應著拆解,這是芯片設計領域最暴力最直接的獲取知識的方法。芯片可能遭受攻擊的形式包括利用紅外線、化學延遲和掃描聚焦離子束等方式,其目的在于除去芯片上的材料,并進一步存取IC。接著還可能利用這種IC存取方式取得設計信息,以及潛在的數(shù)據(jù)。
實際上,在芯片行業(yè),拆解有個專業(yè)的名詞,叫做反向工程。這其實已經(jīng)是行業(yè)公開的秘密,有不少公司就在公開進行這項業(yè)務。在國內(nèi),相關的國防電子工業(yè)研究院,各類微電子研究所,其重要的IC設計手段即為逆向工程,有專門的團隊和先進設備,負責拆解、照相、提取、分析、仿真、驗證一整套流程,如航天軍工FPGA和模擬IC類產(chǎn)品。對于一些復雜度較高的消費和工業(yè)級器件,有部分IC設計公司也提供專業(yè)的逆向工程服務。在深圳,各類電子元件的仿制品多如牛毛,從反向、制造、封裝已經(jīng)形成一個完整產(chǎn)業(yè)鏈。
那么,集成電路的反向工程是怎樣的一個流程?其各道工序又如何進行?這些微型芯片的逆向工程(reverse engineering)是怎么操作和實現(xiàn)的?
拆解:把要拆解的芯片放置在裝了濃硫酸的容器里,容器需要蓋住,但不能嚴實,這樣里面的氣體才能漫溢出來。把容器里的濃硫酸加熱到沸騰(大約 300 攝氏度),在瓶底的周圍鋪上蘇打粉——用來預防意外飛濺出來的硫酸液和冒出來的硫酸氣體。
照相:在顯微圖像自動采集平臺上逐層對芯片樣品進行顯微圖像采集。與測量三維實體或曲面的逆向設計不同,測量集成電路芯片純屬表面文章:放好芯片位置、對對焦、選好放大倍數(shù),使芯片表面在鏡頭中和顯示器上清晰可見后,按下拍照按鈕便可完成一幅顯微圖像的采集。取決于電路的規(guī)模和放大倍數(shù),一層電路可能需要在拍攝多幅圖像后進行拼湊,多層電路需要在拼湊后對準,有顯微圖像自動拼湊軟件用于進行拼湊和對準操作。
該顯微圖像自動采集平臺的放大倍數(shù)為1000倍,可將0.1um線條的放大至0.1mm的寬度。這意味著它已足以對付目前采用最先進工藝制作的0.09um集成電路芯片。
提圖:集成電路由多層組成,每層用光刻工藝由光掩膜加以確定。制造集成電路時用的掩膜上的幾何圖形就是版圖,版圖是集成電路對應的物理層。
現(xiàn)在提圖工作已經(jīng)可以由電腦全部完成了。主流的電路原理圖分析系統(tǒng)已經(jīng)具有多層顯微圖像瀏覽、電路單元符號設計、電路原理圖自動和交互式分析提取以及電路原理圖編輯等強大功能,版圖分析系統(tǒng)則可完成多層版圖輪廓自動提取、全功能版圖編輯、嵌入軟件代碼自動識別、提取、校驗以及設計規(guī)則的統(tǒng)計和提取。
整理:數(shù)字電路需要歸并同類圖形,例如與非門、或非門、觸發(fā)器等,同樣的圖形不要分析多次。提出的電路用電路繪制軟件繪出(ViewWork、Laker、Cadence等),按照易于理解的電路布置,使其他人員也能看出你提取電路的功能,提取電路的速度完全由提圖人員經(jīng)驗水平確定。注意,軟件是按照版圖的位置把各組件連接起來,如果不整理電路是看不出各模塊的連接及功能的,所以完全靠軟件是不能完成電路功能塊劃分和分析。
分析:提取出的電路整理成電路圖,并輸入幾何參數(shù)(MOS為寬長比)。通過你的分析,電路功能明確,電路連接無誤。
仿真:對電路進行功能仿真驗證。模擬電路一般采用Hspice、Cadence等工具,小規(guī)模數(shù)字電路采用Cadence,Hsim等工具。根據(jù)新的工藝調(diào)整電路,調(diào)整后進行驗證。
驗證:對輸入的電路原理圖進行瀏覽、查詢、編輯、調(diào)試與仿真。分析電路原理,調(diào)節(jié)電路參數(shù),并在一定的激勵輸入下觀測輸出波形,以驗證設計的邏輯正確性。要對提取的網(wǎng)表作仿真驗證,并與前仿結(jié)果對比,版圖導出GDS文件,Tape out(將設計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給制造方)。