Qu'est-ce que la rétro-ingénierie IC ?
La rétro-ingénierie des circuits intégrés consiste à étudier leur fonctionnement interne en extrayant, examinant et classifiant leurs circuits.
Avantages de la rétro-ingénierie des circuits intégrés
Il existe plusieurs raisons pour lesquelles quelqu'un pourrait vouloir procéder à une ingénierie inverse d'un circuit intégré. Par exemple, il peut s'agir d'améliorer la conception, de créer une pièce de rechange compatible ou de comprendre le fonctionnement d'un circuit intégré particulier afin d'en concevoir un meilleur.
améliorer la conception, créer un produit contrefait ou diagnostiquer un problème ;
– Identifier les problèmes potentiels d'un produit avant sa mise sur le marché ;
– Mieux comprendre le fonctionnement d'un produit ;
– Améliorer la conception d'un produit ;
– Créer une réplique d'un produit ;
– Analyser le produit d'un concurrent et découvrir son fonctionnement ;
– Créer des versions personnalisées de produits pour répondre aux besoins spécifiques des clients.
Comment procéder à la rétro-ingénierie des circuits intégrés ?
Étape 1 : Rassemblez tout le matériel nécessaire.
La première étape du processus de rétro-ingénierie des circuits intégrés consiste à préparer tous les outils ou logiciels nécessaires :
– Outils de conception : Cadence, Synopsys, Mentor, Altera, Xilinx, Keil Software ;
– Outils d'extraction de schémas : NetEditorLite, ChipAnalyzer ;
– Outils de conception d'algorithmes : MATLAB ;
– Outils de conception de circuits imprimés : Altium Designer, Orcad, Allegro ;
Étape 2 : identifier les éléments du circuit
Ensuite, nous identifions les éléments du circuit qui composent le circuit intégré. Cela peut être fait en observant le circuit intégré au microscope ou en utilisant un logiciel spécial pour analyser sa structure. Une fois les éléments du circuit identifiés, l'étape suivante consiste à déterminer leur fonction. Cela peut être fait en observant le circuit intégré en action ou en utilisant des outils de simulation pour tester différentes hypothèses.
Étape 3 : Prenez une photo des circuits intégrés d'origine.
Veillez à prendre des photos haute résolution du circuit intégré, sinon cela affectera la précision ultérieure de la création de la disposition.
Étape 4 : Créer une disposition de la puce
Utilisez ensuite un logiciel de reconnaissance d'images pour convertir l'image en données et créer une mise en page. Les logiciels de reconnaissance d'images permettent aux ingénieurs de procéder à une ingénierie inverse des circuits intégrés en « lisant » une image et en convertissant les pixels de l'image en données. Une fois les données collectées, le logiciel les transforme en vecteurs, qui sont les points qui composent l'image. Ensuite, le logiciel convertit les vecteurs en données et crée une mise en page.
La disposition de la puce doit être identique à celle de la photographie originale. Les bords de la puce doivent être marqués à l'aide d'un stylo ou d'un surligneur. Il est nécessaire de tenir compte de la perspective de la photo et de son angle. Si l'angle n'est pas correct, la disposition sera incorrecte. Après avoir marqué les bords de la puce, vous devez prendre une photo de la disposition. Assurez-vous qu'il n'y a pas d'ombres sur la puce. Les ombres peuvent déformer l'image et la rendre inutilisable. Une fois l'image enregistrée, vous pouvez l'utiliser pour les étapes suivantes.
Étape 5 : Extraire la liste d'interconnexions du circuit à partir du schéma
Ce processus est similaire à l'extraction de la liste des réseaux schématiques. Si une disposition est importée à partir d'un format tel qu'AutoCAD, elle doit être convertie dans un format compréhensible par le logiciel d'extraction. La conversion de la disposition peut inclure la conversion des unités, des dimensions, des couches et d'autres propriétés. La disposition extraite est représentée sous forme de liste de réseaux, qui est une structure de données utilisée pour décrire la conception d'un circuit.
Étape 6 : Utilisez la liste d'interconnexions pour créer un schéma du circuit.
Une fois les fonctions des éléments du circuit déterminées, l'étape suivante consiste à créer un schéma fonctionnel du circuit intégré. Ce schéma montrera comment les différents éléments sont interconnectés et servira à comprendre le fonctionnement global du circuit intégré. Enfin, la dernière étape consiste à créer un schéma d'implantation, qui montre la disposition physique du circuit intégré. Cela est important pour comprendre comment le circuit intégré est fabriqué et pour identifier les problèmes potentiels liés à la conception.
Rétro-ingénierie de circuit intégré: de la preuve à la netlist
La rétro-ingénierie d’un circuit intégré doit conserver la traçabilité entre chaque observation physique et la connectivité extraite. Pour évaluer une prestation sur IC, précisez si le résultat attendu est le comportement fonctionnel, l’architecture par blocs, la topologie transistor ou la correspondance boîtier-die afin d’adapter échantillons et imagerie.
- Établir la fiche des échantillons: relever composants sains, marquages, codes date et lot, état du boîtier, comportement électrique et chaîne de garde avant modification.
- Repérer boîtier et die: acquérir d’abord images et dimensions non destructives, puis préserver orientation, échelle et repères pendant la préparation.
- Imager chaque couche: produire des mosaïques optiques ou SEM calibrées, assez résolues, et conserver originaux comme dérivés alignés des métaux, contacts et vias.
- Extraire avec un niveau de confiance: segmenter diffusion, polysilicium et métal, suivre les nets, signaler les ambiguïtés et exécuter contrôles de connectivité et de règles.
- Valider le modèle: confronter blocs, broches, domaines d’alimentation, timing et E/S mesurées, simuler les chemins critiques et faire revoir les nœuds non résolus.
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