Se você deseja criar seus próprios produtos, integrar novos recursos em dispositivos antigos ou apenas entender como algo funciona em um nível mais fundamental, então você vai querer aprender sobre engenharia reversa de chips semicondutores. A engenharia reversa de um chip semicondutor é um processo desafiador que pode parecer complicado no início. Envolve decompor portas lógicas, caminhos de dados e outros elementos em seus componentes básicos, para que possam ser facilmente compreendidos por alguém sem conhecimento prévio sobre como esses chips funcionam.
O que é um chip semicondutor?
Um chip semicondutor, ou IC (circuito integrado), é um circuito eletrônico fabricado como uma única peça de material semicondutor. Eles são comumente feitos de silício, mas outras substâncias também são usadas. Os chips semicondutores são usados em quase todos os aparelhos eletrônicos modernos, incluindo computadores, smartphones e eletrodomésticos.
Isso significa que, se você quiser entender como algo funciona, se ele usa um microprocessador, então você precisa entender como o microprocessador funciona. E para entender como ele funciona, você precisa desconstruí-lo e examinar as partes individuais. Esse processo é conhecido como engenharia reversa de um chip semicondutor.
Por que fazer engenharia reversa em chips semicondutores?
Faça engenharia reversa em chips semicondutores. Esse processo é particularmente útil se você deseja entender como a tecnologia funciona. Ele também pode ser usado para criar seus próprios produtos ou circuitos em diversos campos, como engenharia da computação, robótica ou tecnologia moderna. Isso pode ser útil se você deseja alterar um produto ou projeto de circuito existente ou se deseja criar algo novo. A engenharia reversa de um chip semicondutor também pode ajudar você a economizar dinheiro. Como você pode entender como algo funciona, talvez seja possível criar um circuito que faça a mesma coisa por menos dinheiro. Você também pode criar seu próprio design em vez de comprar um chip com um design existente. Isso pode ser útil se você deseja criar um produto, mas precisa de um circuito personalizado para alimentá-lo.
Como iniciar a engenharia reversa de um chip semicondutor?
Passo 1. Prepare o equipamento
A primeira coisa que você precisa fazer é reunir o equipamento necessário para esse processo. Você precisará de um dispositivo de extração de chip, um microscópio, um leitor de chip manual ou automático, um dispositivo de decapagem de chip, uma bomba de dessoldagem a vácuo, um bisturi, uma pinça, uma lupa e um saco para amostras.
Algumas dessas ferramentas podem já estar na sua gaveta de tranqueiras, mas talvez você precise comprar outras. O dispositivo de extração de chip é o dispositivo que você usará para remover o chip da placa de circuito. Existem alguns dispositivos de extração diferentes disponíveis, mas todos são relativamente simples. O microscópio é usado para ver os pequenos detalhes dentro do chip. Um leitor de chip é usado para interpretar os dados armazenados no chip.
Passo 2. Decodificação de números binários e hexadecimais
Uma parte fundamental da engenharia reversa de um chip semicondutor é aprender a decodificar números binários e hexadecimais.
Os números binários são usados pelos computadores para representar dados. Em vez de usar letras e números, os números binários usam apenas os números 0 e 1. Os números binários são frequentemente abreviados para apenas B ou bin.
Os números hexadecimais são uma forma de atribuir letras aos números binários para que sejam mais fáceis de ler e lembrar. Você provavelmente encontrará números hexadecimais em seu processo de engenharia reversa.
No entanto, talvez seja necessário saber como decodificar números hexadecimais em binários para entender o que está vendo. Isso pode ser útil se estiver analisando dados armazenados em um chip. Você pode decodificar números binários em hexadecimais dividindo cada grupo de 4 bits em 2 bits. Esses 2 bits devem corresponder a letras do alfabeto. Por exemplo, o número binário 10101 é igual a B5 em hexadecimal.
Passo 3. Identificando as diferentes partes de um chip
As diferentes partes de um chip são chamadas de nós ou nodes. Geralmente, você pode encontrá-las na embalagem ou no manual do chip.
Você também pode encontrá-las na Internet. Mas é preciso ter cuidado, pois alguns sites são pouco claros ou contêm informações erradas.
O nó de alimentação é responsável por converter tensões e fornecer corrente ao resto do chip.
O nó do relógio controla a velocidade com que os dados são processados.
O nó de controle gerencia os processos que ocorrem dentro do chip.
O nó do caminho de dados é responsável por conectar diferentes partes do chip e transferir dados.
O nó de entradas controla o fluxo de dados que entram no chip.
O nó de saídas controla o fluxo de dados que saem do chip.
Desenvolvimento da Indústria de Semicondutores
Após mais de meio século de desenvolvimento, a indústria de semicondutores diversificou-se gradualmente, passando de algumas poucas empresas oligopolistas para um número crescente de novas empresas. O modelo de negócios também evoluiu, passando do antigo fabricante integrado de dispositivos (IDM) para várias formas, como Fabless, Foundry, ferramentas EDA, licenciamento de IP e serviços de design de chips. Após muitos anos de diferenciação, a indústria entrou em um modo de consolidação frenética nos últimos anos, com epicentro no Vale do Silício, nos EUA.
2015-2016
Em particular, em 2015 e 2016, empresas com capitalização de mercado de bilhões de dólares, como Fairchild, Broadcom, Freescale, ARM e Altera, foram adquiridas, indicando uma tendência "reversa" no setor.
Em 2015, uma onda de fusões e aquisições varreu a indústria global de semicondutores. De acordo com as estatísticas, o valor total das fusões e aquisições atingiu quase US$ 160 bilhões, seis vezes o maior valor anual da história da indústria de semicondutores.
2017-2023
O desenvolvimento de semicondutores registrou um enorme aumento no crescimento entre 2017 e 2023. Isso se deve ao uso crescente da tecnologia de semicondutores na produção de uma ampla gama de dispositivos, desde telefones e tablets até sistemas automotivos, industriais e médicos.
Em 2017, o mercado global de semicondutores foi estimado em US$ 414,8 bilhões, e esse número deve chegar a US$ 573,3 bilhões até 2023. Esse crescimento é impulsionado pela crescente demanda por produtos habilitados para semicondutores, bem como pelo desenvolvimento de novas tecnologias, como 5G e inteligência artificial.
O desenvolvimento dos semicondutores permitiu a produção de produtos cada vez mais potentes e sofisticados, bem como a capacidade de se conectar a um número maior de redes e sistemas. Isso permitiu que diversos setores se beneficiassem do uso da tecnologia de semicondutores, como aplicações automotivas, industriais e médicas. Também impulsionou um aumento nos investimentos em pesquisa e desenvolvimento, bem como um maior foco no desenvolvimento de novas tecnologias e materiais. Isso resultou em um maior foco na produção de produtos de alto desempenho e baixo consumo de energia.
Conclusão
A engenharia reversa de um chip semicondutor é um processo desafiador que pode parecer complicado no início. No entanto, pode ser incrivelmente gratificante e ajudar você a entender melhor a tecnologia, criar seus produtos e economizar dinheiro.
Ao iniciar seu processo de engenharia reversa, certifique-se de fazer anotações e registrar todas as informações que achar úteis. Isso pode incluir dados encontrados no chip ou fotos dos diferentes nós e circuitos. E depois de fazer a engenharia reversa de um chip, certifique-se de compartilhar seu conhecimento e suas descobertas com outras pessoas!
