“反向”研發(fā)芯片就侵權(quán)？也未必！

實(shí)際上，在芯片行業(yè)，拆解有個(gè)專業(yè)的名詞，叫做反向工程。這其實(shí)已經(jīng)是行業(yè)公開(kāi)的秘密，有不少公司就在公開(kāi)進(jìn)行這項(xiàng)業(yè)務(wù)。

日前，廣東省檢察院通報(bào)了一起“反向”研發(fā)芯片牟取暴利的案例，相關(guān)責(zé)任人因侵犯知識(shí)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(jī)關(guān)打擊侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)犯罪十大典型案例”。

根據(jù)檢察日?qǐng)?bào)報(bào)道顯示，羅開(kāi)玉是深圳市久洲集翔電子有限公司法定代表人，與無(wú)錫友芯集成電路設(shè)計(jì)有限公司簽署協(xié)議，先后出資約40萬(wàn)元并提供和芯潤(rùn)德公司的正版9700USB網(wǎng)卡芯片樣本。

無(wú)錫公司法定代表人徐某、研發(fā)主管朱某組織技術(shù)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(gè)假冒芯片。

徐某將首批5萬(wàn)個(gè)封裝好的仿冒9700USB網(wǎng)卡芯片成品交付給羅開(kāi)玉，羅委托他人對(duì)外銷售，從中獲取暴利。2015年6月，警方對(duì)羅開(kāi)玉住址進(jìn)行搜查，現(xiàn)場(chǎng)查扣仿冒網(wǎng)卡成品105個(gè)、半成品150個(gè)，網(wǎng)卡芯片6包等物。經(jīng)鑒定，從羅開(kāi)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(rèn)為，反向工程技術(shù)對(duì)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(gè)集成電路布圖構(gòu)造，這是當(dāng)前侵犯計(jì)算機(jī)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(kāi)玉有期徒刑三年，罰金5萬(wàn)元。

有制造就對(duì)應(yīng)著拆解，這是芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域最暴力最直接的獲取知識(shí)的方法。芯片可能遭受攻擊的形式包括利用紅外線、化學(xué)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(jìn)一步存取IC。接著還可能利用這種IC存取方式取得設(shè)計(jì)信息，以及潛在的數(shù)據(jù)。

實(shí)際上，在芯片行業(yè)，拆解有個(gè)專業(yè)的名詞，叫做反向工程。這其實(shí)已經(jīng)是行業(yè)公開(kāi)的秘密，有不少公司就在公開(kāi)進(jìn)行這項(xiàng)業(yè)務(wù)。在國(guó)內(nèi)，相關(guān)的國(guó)防電子工業(yè)研究院，各類微電子研究所，其重要的IC設(shè)計(jì)手段即為逆向工程，有專門(mén)的團(tuán)隊(duì)和先進(jìn)設(shè)備，負(fù)責(zé)拆解、照相、提取、分析、仿真、驗(yàn)證一整套流程，如航天軍工FPGA和模擬IC類產(chǎn)品。對(duì)于一些復(fù)雜度較高的消費(fèi)和工業(yè)級(jí)器件，有部分IC設(shè)計(jì)公司也提供專業(yè)的逆向工程服務(wù)。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(gè)完整產(chǎn)業(yè)鏈。

那么，集成電路的反向工程是怎樣的一個(gè)流程？其各道工序又如何進(jìn)行？這些微型芯片的逆向工程（reverse engineering）是怎么操作和實(shí)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(yán)實(shí)，這樣里面的氣體才能漫溢出來(lái)。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(lái)預(yù)防意外飛濺出來(lái)的硫酸液和冒出來(lái)的硫酸氣體。

照相：在顯微圖像自動(dòng)采集平臺(tái)上逐層對(duì)芯片樣品進(jìn)行顯微圖像采集。與測(cè)量三維實(shí)體或曲面的逆向設(shè)計(jì)不同，測(cè)量集成電路芯片純屬表面文章：放好芯片位置、對(duì)對(duì)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(jiàn)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(jìn)行拼湊，多層電路需要在拼湊后對(duì)準(zhǔn)，有顯微圖像自動(dòng)拼湊軟件用于進(jìn)行拼湊和對(duì)準(zhǔn)操作。

該顯微圖像自動(dòng)采集平臺(tái)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(duì)付目前采用最先進(jìn)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(shí)用的掩膜上的幾何圖形就是版圖，版圖是集成電路對(duì)應(yīng)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(hào)設(shè)計(jì)、電路原理圖自動(dòng)和交互式分析提取以及電路原理圖編輯等強(qiáng)大功能，版圖分析系統(tǒng)則可完成多層版圖輪廓自動(dòng)提取、全功能版圖編輯、嵌入軟件代碼自動(dòng)識(shí)別、提取、校驗(yàn)以及設(shè)計(jì)規(guī)則的統(tǒng)計(jì)和提取。

整理：數(shù)字電路需要?dú)w并同類圖形，例如與非門(mén)、或非門(mén)、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(yàn)水平確定。注意，軟件是按照版圖的位置把各組件連接起來(lái)，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(zhǎng)比）。通過(guò)你的分析，電路功能明確，電路連接無(wú)誤。

仿真：對(duì)電路進(jìn)行功能仿真驗(yàn)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(jìn)行驗(yàn)證。

驗(yàn)證：對(duì)輸入的電路原理圖進(jìn)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(lì)輸入下觀測(cè)輸出波形，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的邏輯正確性。要對(duì)提取的網(wǎng)表作仿真驗(yàn)證，并與前仿結(jié)果對(duì)比，版圖導(dǎo)出GDS文件，Tape out（將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給制造方）。