Хабрахабр

[Перевод] Наглядное пособие по устройству микросхемы

Как пластина, некоторые участки которой преднамеренно загрязнены, управляет электронами? Автора всегда восхищала работа микросхем. Именно это произошло на ярмарке самодельщиков в области залива Сан-Франциско. И тут внезапно кто-то придумывает наглядное пособие, которое делает принцип действия микросхемы максимально понятным.

Микросхема μL914 фирмы Fairchild содержит два элемента ИЛИ-НЕ, и она очень проста, а участки её структуры просто огромны. На стенде «Приоткрываем кремний» Windell Oskay, Lenore Edman, Eric Schlepfer, John McMaster и Ken Shirriff взяли 50-летнюю микросхему и вскрыли её корпус, чтобы любой проходящий мимо и заметивший необычный экспонат мог спросить, что это такое. В этот раз, помимо μL914, он вскрыл ещё и ATmega328, и на стенде микроконтроллер мигал светодиодами в таком виде. John McMaster давно занимается вскрытием микросхем и выкладывает результаты на свой сайт. И вот что помогало им разобраться, на что же они смотрят: Посетители могли рассмотреть кристаллы обеих микросхем в микроскоп, но увидеть — это одно, а понять — другое.

По условным цветовым обозначениям и геометрическим формам легко найти шесть транзисторов в полной модели микросхемы μL914. Многослойная структура из нарезанного лазером оргстекла изображает электроды единичного транзистора. Теперь по проводникам можно понять, что с чем соединено.

Один из видов примесей превращает соответствующий участок кристалла в резистор, но что определяет его сопротивление? Автору в устройстве этой микросхемы особенно понравились резисторы. Поэтому резисторы в микросхеме отличаются друг от друга шириной, и снизу справа на модели показан очень широкий резистор. Оказывается, не концентрация примеси, а толщина и ширина. И всё работает, что доказывает правильность проведённого реверс-инжиниринга. Наконец, ещё один экспонат на стенде представляет собой огромную действующую модель микросхемы на дискретных транзисторах, где все элементы расположены так же, как на оригинальной топологии.

Оно вдохновляет на изготовление подобных пособий по устройству несложных микросхем. Разработчики наглядного пособия сняли о нём видео, которое не только интересно посмотреть.

Так что в первую очередь подобные наглядные пособия целесообразно изготавливать по ним. От переводчика: некоторые аналоговые микросхемы, в первую очередь — УНЧ, до сих пор устроены несложно, фотографии их кристаллов в сети есть, а внутренние схемы известны по справочникам.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть