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(guān)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(guān)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(shè)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(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(shù)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(yīng)著拆解，這是芯片設(shè)計領(lǐng)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(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，并進一步存取IC。接著還可能利用這種IC存取方式取得設(shè)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(wù)。在國內(nèi)，相關(guān)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(shè)計手段即為逆向工程，有專門的團隊和先進設(shè)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(fù)雜度較高的消費和工業(yè)級器件，有部分IC設(shè)計公司也提供專業(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(yù)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(shè)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(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、電路單元符號設(shè)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(shè)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(shè)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(dǎo)出GDS文件，Tape out（將設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給制造方）。
爭議：逆向設(shè)計就侵權(quán)？也未必！
“反向設(shè)計”的提法似乎讓人很容易與侵犯別人知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)生聯(lián)系，實際上逆向設(shè)計與正向設(shè)計一樣，只是IC設(shè)計的一種技術(shù)手段，通過逆向設(shè)計獲取別人先進的設(shè)計思想用于自己的芯片設(shè)計中，并不能說侵犯知識產(chǎn)權(quán)。
特別是對于初學(xué)IC設(shè)計的人員，通過學(xué)習和研究比較成熟的電路版圖，可以迅速增加相關(guān)電路設(shè)計經(jīng)驗，更快熟悉整個IC設(shè)計流程和完善IC設(shè)計知識體系。
目前中國的IC設(shè)計業(yè)還處在學(xué)習模仿國外的階段，早在幾年前中國的IC設(shè)計企業(yè)往往是完全復(fù)制國外的芯片。最近幾年，隨著人們對知識產(chǎn)權(quán)意識的提高，都能夠采取正確的方式來對待逆向設(shè)計，即利用逆向設(shè)計來設(shè)計自己的芯片。
逆向設(shè)計非常適合模擬芯片設(shè)計，如ADC、DAC、鎖相環(huán)等模擬電路，因為模擬電路的設(shè)計往往靠經(jīng)驗。此外，對于10萬門以下的數(shù)字電路也適合，對于混合信號電路來講，可以適合模擬部分的反向設(shè)計服務(wù)。在時間方面，普通的逆向設(shè)計往往需要3-5個月，而小于10萬門的數(shù)字電路逆向設(shè)計一般需要2-3個月。
目前在國內(nèi)，芯愿景公司、臺灣宜碩也提供逆向設(shè)計服務(wù)；國際上著名的逆向設(shè)計企業(yè)主要有Chipworks和Semiconducto Insights(SI)公司。
針對不法廠商反向竊取芯片設(shè)計信息，前不久，法國能源署電子暨信息技術(shù)實驗室(LETI)提出了一種低成本的芯片保護方法，能夠讓芯片免于來自芯片背面的侵入式和半侵入式攻擊。
借鑒可以，全版圖copy，你就過分了哈
知乎網(wǎng)友spike old dog：
其實我覺得很多人對反向有誤解，這里只針對模擬和數(shù)?；旌系男酒?，其實我待過的，了解的analog幾個大廠，都會有人專門反向芯片，你以為都是自己白手起家做設(shè)計嗎。反向的目的不是為了抄襲，很多時候是為了學(xué)習，避免自己走彎路。另外一大原因也是有時看別人有沒有抄襲自己東西。
其實模擬集成電路那些基本的東西有什么好抄的，大家都一樣，主要是看看系統(tǒng)構(gòu)架，信號鏈路的處理過程什么的。
牛的芯片有兩種，一種是每個模塊都極其經(jīng)典，整個系統(tǒng)缺性能卓越。另外一種是充分發(fā)揮自己process潛力，反正你沒同樣工藝，抄了也不會比我好。估計你們能看出來，前者是fabless的套路，后者是idm的套路。
就我自己感覺，芯片重頭做起是個非常困難的事，如果你們有別人芯片參考就舒服多了。這根本不能算抄襲，因為細節(jié)的東西肯定不一樣。
當然也有過分的，全版圖copy，你還別說，有不少海龜干這個，這就有點不地道了，這種芯片一上量就會被別人告。以前，國內(nèi)不太尊重知識產(chǎn)權(quán)保護，導(dǎo)致老外對中國工程師的惡劣印象，越是這樣，核心的東西就越不能讓中國人知道。
知乎網(wǎng)友fight shan：
數(shù)字電路的反向是非常困難的，因為一般來說大規(guī)模的數(shù)字處理單元是通過程序綜合成晶體管級電路，自動出layout，模擬電路部分相對容易，因為規(guī)模也很小，模擬電路的layout都是手工設(shè)計的，管子數(shù)量有限，電路層次化之后有經(jīng)驗的人很容易看出其功能，另外一點需要注意的是，反向別人的芯片，工藝的選擇是一個重點，因為你選擇的foundry可能和人家芯片的foundry不是一家，甚至工藝都不一樣，你能學(xué)來的是別人的電路結(jié)構(gòu)，完全照抄別人的電路（包括管子尺寸的大小，電容的大小，電阻的寬長等等）可能造成電路根本不能正常工作。
知乎網(wǎng)友王天祺：
理論上所有芯片都能反向，但這僅僅是理論上。當芯片規(guī)模大到一定程度的時候，這招就不合算了。比如一類視頻處理芯片，邏輯規(guī)模都很大，而且產(chǎn)品更新?lián)Q代快，綜合考慮成本以及時間開銷，反向是不合算的，很有可能反向的預(yù)算都足夠把那個公司買了。
