Si desea crear sus propios productos, integrar nuevas funciones en dispositivos antiguos o simplemente comprender cómo funciona algo a un nivel más fundamental, le interesará aprender sobre la ingeniería inversa de chips semiconductores. La ingeniería inversa de un chip semiconductor es un proceso complejo que puede resultar abrumador al principio. Implica descomponer puertas lógicas, rutas de datos y otros elementos en sus componentes básicos para que puedan ser fácilmente comprendidos por alguien sin conocimientos previos sobre el funcionamiento de estos chips.
¿Qué es un chip semiconductor?
Un chip semiconductor, o IC (circuito integrado), es un circuito electrónico que se fabrica como una sola pieza de material semiconductor. Por lo general, están hechos de silicio, pero también se utilizan otras sustancias. Los chips semiconductores se utilizan en casi todos los dispositivos electrónicos modernos, incluidos ordenadores, teléfonos inteligentes y electrodomésticos.
Esto significa que, si quieres entender cómo funciona algo que utiliza un microprocesador, debes entender cómo funciona el microprocesador. Y para entender cómo funciona, debes desmontarlo y examinar cada una de sus partes. Este proceso se conoce como ingeniería inversa de un chip semiconductor.
¿Por qué realizar ingeniería inversa en chips semiconductores?
Realizar ingeniería inversa en un chip semiconductor. Este proceso es especialmente útil si desea comprender cómo funciona la tecnología. También se puede utilizar para crear sus propios productos o circuitos en una variedad de campos diferentes, como la ingeniería informática, la robótica o la tecnología moderna. Esto puede ser útil si desea cambiar el diseño de un producto o circuito existente, o si desea crear algo nuevo. La ingeniería inversa de un chip semiconductor también podría ayudarle a ahorrar dinero. Al comprender cómo funciona algo, es posible que pueda crear un circuito que haga lo mismo por menos dinero. También podría crear su propio diseño en lugar de comprar un chip con un diseño ya existente. Esto podría ser útil si desea crear un producto, pero necesita un circuito personalizado para alimentarlo.
¿Cómo empezar a realizar ingeniería inversa en un chip semiconductor?
Paso 1. Preparar el equipo.
Lo primero que debe hacer es reunir el equipo necesario para este proceso. Necesitará un dispositivo de extracción de chips, un microscopio, un lector de chips manual o automático, un dispositivo de descapsulado de chips, una bomba de desoldadura al vacío, un bisturí, unas pinzas, una lupa y una bolsa para muestras.
Es posible que algunas de estas herramientas ya las tengas en tu cajón de trastos, pero quizá tengas que comprar otras. El dispositivo de extracción de chips es el que utilizarás para retirar el chip de la placa de circuito. Hay varios dispositivos de extracción disponibles, pero todos son relativamente sencillos. El microscopio se utiliza para ver los pequeños detalles del interior del chip. El lector de chips se utiliza para interpretar los datos almacenados en el chip.
Paso 2. Descodificación de números binarios y hexadecimales
Una parte fundamental de la ingeniería inversa de un chip semiconductor es aprender a descodificar números binarios y hexadecimales.
Los ordenadores utilizan números binarios para representar datos. En lugar de utilizar letras y números, los números binarios solo utilizan los números 0 y 1. Los números binarios suelen abreviarse como B o bin.
Los números hexadecimales son una forma de asignar letras a los números binarios para que sean más fáciles de leer y recordar. Es probable que te encuentres con números hexadecimales en tu proceso de ingeniería inversa.
Sin embargo, es posible que necesite saber cómo decodificar números hexadecimales en binarios para comprender lo que está viendo. Esto puede ser útil si está analizando datos almacenados en un chip. Puede decodificar números binarios en hexadecimales dividiendo cada grupo de 4 bits en 2 bits. Estos 2 bits deben corresponder a letras del alfabeto. Por ejemplo, el número binario 10101 es igual a B5 en hexadecimal.
Paso 3. Identificar las diferentes partes de un chip
Las diferentes partes de un chip se denominan nodos o nodos. Por lo general, se pueden encontrar en el embalaje o en el manual del chip.
También se pueden encontrar en Internet. Pero hay que tener cuidado, porque algunos sitios web no son claros o contienen información errónea.
El nodo de alimentación se encarga de convertir los voltajes y suministrar corriente al resto del chip.
El nodo del reloj controla la velocidad a la que se procesan los datos.
El nodo de control gestiona los procesos que tienen lugar dentro del chip.
El nodo de la ruta de datos se encarga de conectar las diferentes partes del chip y transferir los datos.
El nodo de entradas controla el flujo de datos que entran en el chip.
El nodo de salidas controla el flujo de datos que sale del chip.
Desarrollo de la industria de los semiconductores
Tras más de medio siglo de desarrollo, la industria de los semiconductores se ha diversificado gradualmente, pasando de unas pocas empresas oligopolísticas a un número cada vez mayor de nuevas empresas. El modelo de negocio también ha evolucionado desde los primeros fabricantes de dispositivos integrados (IDM) hasta diversas formas, como las empresas sin fábrica, las fundiciones, las herramientas EDA, las licencias de propiedad intelectual y los servicios de diseño de chips. Tras muchos años de diferenciación, la industria ha entrado en una loca fase de consolidación en los últimos años, con epicentro en Silicon Valley, Estados Unidos.
2015-2016
En concreto, en 2015 y 2016 se adquirieron empresas con una capitalización bursátil de miles de millones de dólares, como Fairchild, Broadcom, Freescale, ARM y Altera, lo que indica una tendencia «inversa» en el sector.
En 2015, una ola de fusiones y adquisiciones se extendió por la industria mundial de semiconductores. Según las estadísticas, el valor total de las fusiones y adquisiciones alcanzó casi 160 000 millones de dólares, seis veces la mayor cantidad anual en la historia de la industria de semiconductores.
2017-2023
El desarrollo de los semiconductores ha experimentado un enorme crecimiento entre 2017 y 2023. Esto se debe al uso cada vez mayor de la tecnología de semiconductores en la producción de una amplia gama de dispositivos, desde teléfonos y tabletas hasta sistemas automovilísticos, industriales y médicos.
En 2017, se estimó que el mercado mundial de semiconductores tenía un valor de 414 800 millones de dólares, y se espera que esta cifra alcance los 573 300 millones de dólares en 2023. Este crecimiento está impulsado por la creciente demanda de productos que utilizan semiconductores, así como por el desarrollo de nuevas tecnologías como el 5G y la inteligencia artificial.
El desarrollo de los semiconductores ha permitido la fabricación de productos cada vez más potentes y sofisticados, así como la capacidad de conectarse a un mayor número de redes y sistemas. Esto ha permitido que una gran variedad de industrias se beneficien del uso de la tecnología de semiconductores, como las aplicaciones automovilísticas, industriales y médicas. También ha impulsado un aumento de la inversión en investigación y desarrollo, así como una mayor atención al desarrollo de nuevas tecnologías y materiales. Esto ha dado lugar a una mayor atención a la producción de productos de alto rendimiento y bajo consumo.
Conclusión
La ingeniería inversa de un chip semiconductor es un proceso complejo que puede resultar abrumador al principio. Sin embargo, puede ser increíblemente gratificante y ayudarle a comprender mejor la tecnología, crear sus propios productos y ahorrar dinero.
Cuando comiences tu proceso de ingeniería inversa, asegúrate de tomar notas y llevar un registro de cualquier información que te resulte útil. Esto puede incluir datos que encuentres en el chip o fotos de los diferentes nodos y circuitos. Y una vez que hayas realizado la ingeniería inversa de un chip, ¡asegúrate de compartir tus conocimientos y hallazgos con los demás!
