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硬件工程师如何应对越来越多的FPGA假芯片
发布日期:2024-02-05 10:59     点击次数:146

COVID-19 在最受欢迎的时期,全球半导体短缺引起了对假芯片的新担忧。它包括虚假营销、扭曲回收芯片或使用旧、假或不完全正确的部件的芯片。

如今,即使芯片短缺 一些研究人员仍在跟踪特定类型的芯片—现场可编程门阵列(FPGA)假芯片,并致力于寻找更好的方法来识别假货。

FPGA 它们并不新鲜,但它们非常重要。它们的标志性特征是制造后可以重新配置,这使得它们非常灵活。这种灵活性意味着它们经常出现在直接影响国家安全的技术中,包括卫星、军事工具和航空系统。因此,假冒伪劣产品 FPGA 芯片非常令人担忧。

“基本上,FPGA 它可以是一个超级简单的逻辑组件,也可以配置为微处理器。因此,这种灵活性是 FPGA 增加了巨大的价值。南佛罗里达大学工程教授Alexandroro Castellanos解释道。“这就是为什么它在战略上如此有价值。FPGA 从简单的应用到防御系统再到无人机控制,可以使用您在电子方面需要的任何形式。”

和其它芯片一样,FPGA 供应也受到大众供应链问题的影响。根据全球电子测试服务公司(Castellanos 合作跟踪 FPGA 组件认证服务)表示,这些芯片目前受到限制,分配给最大客户。

COVID-19 在最受欢迎的时期,全球半导体短缺引起了对假芯片的新担忧。它包括虚假营销、扭曲回收芯片或使用旧、假或不完全正确的部件的芯片。

现在,即使芯片短缺 一些研究人员仍在跟踪特定类型的芯片—现场可编程门阵列(FPGA)假货,并致力于寻找更好的识别假货的方法。

FPGA 它们并不新鲜,但它们很重要。它们的标志性特征是制造后可以重新配置,这使得它们非常灵活。这种灵活性意味着它们经常出现在直接影响国家安全的技术中,包括卫星、军事工具和航空系统。因此,假的 FPGA 非常令人担忧。

“基本上,FPGA 它可以是一个超级简单的逻辑组件,也可以配置为微处理器。因此,这种灵活性是 FPGA 增加了巨大的价值。Alexandro是南佛罗里达大学的工程教授 Castellanos解释道。“这就是为什么它在战略上如此有价值。FPGA 从简单的应用到防御系统,再到无人机控制,你可以使用任何你在电子方面需要的形式。”

和其它芯片一样,FPGA 供应也受到大众供应链问题的影响。根据全球电子测试服务公司(Castellanos 合作跟踪 FPGA 组件认证服务)表示,这些芯片目前受到限制,分配给最大客户。

由于 FPGA 它不是专门制造的,而且可以在购买后进行修改,所以可以用其它功能较少的替代品来代替,有时会产生危险的结果。2011 一个突出的例子是,美国海军无意中在侦察机上安装了“改造” Xilinx FPGA,侦察机在供应链的早期阶段作为新产品出售。海军将飞机冰探测模块在试飞过程中的故障归咎于 FPGA。

“如果 FPGA 如果是假的,就有“大脑”不能正常工作或满负荷工作的风险。假冒 FPGA 另一个风险是,MOSFET,半导体场,效应晶体管,MOS管理论上,你可以配置或编程它,使它与预期完全不同,“独立电子经销商协会 (IDEA) 的执行董事 Faiza Khan 在电子邮件中说,IDEA 是一个专注于电子供应链质量的贸易组织。

图像顶行的三个 FPGA 其中两个是带有伪造条形码的假货 [左上] 条形码已被擦除 [中上]。三是经认证的原始设备制造商 (OEM) 部分[右上角]。使用赛灵思应用程序,条形码扫描[左下角]可以确认组件的真实性,而另一个则被识别为假设备[右下角]。

Castellanos 另一位南佛罗里达大学工程学教授Stephen Saddow正在和 Global ETS 合作研究调查潜在假冒潜在假冒潜在 FPGA 方法。该公司也越来越有兴趣利用人工智能来实现这一目标。

这种方法可能取决于芯片的包装方法。同时,造假者可以用砂纸或微喷砂去除旧标记,并拆下芯片的保护盖来欺骗买家。可用于确认零件真实性的条形码可能会被删除。

“想象一下,你正在看两辆相同的本田雅阁汽车,但发动机和发动机的内部功能完全不同,”Saddow 解释说:“当你看到这辆车时,你会发现同样的颜色,同样的型号,同样的年份,以及一切。发动机改装后,发动机原装——打开引擎盖,发现它们完全不同。”

ETS 该方法首先涉及目视检查,以找到任何重新铺设或重新标记的迹象。如果芯片采用塑料成型试验,公司可以使用溶剂检查芯片,以找到表面修复或重新标记的潜在迹象。该公司部署了一种扫描声学显微镜,用反射声波检测缺陷或异常情况,用于金属封装芯片。进一步的步骤可以包括电气试验、速度和温度试验,甚至是拆封,其中可以研究暴露芯片的内部结构。

目前,该公司正在考虑使用人工智能来识别假冒伪劣产品 FPGA 最困难的问题之一:篡改温度和速度额定值。传统上,分析 FPGA 这些方面的成本很高。

“FPGA 加州大学洛杉矶分校电气工程教授、加州大学技术、法律和政策研究所联合主任John依靠制造商关于运行特性(如速度和运行温度范围)的陈述 在一封电子邮件中,Villasenor解释道。“假冒 FPGA 可能无法提供所宣传的性能,从而使假冒安装 FPGA 该系统面临风险。”

这个问题仍然难以广泛跟踪。Villasenor观察到,造假者不会报告他们的数字,公司也不太可能披露他们的欺骗行为。

当然,全球 ETS 这远不是唯一一个关注这个问题的组织,但该公司表示,过去几年增加了几个新地点,业务量激增。IDEA 有自己的指南和推荐的检查技术来处理假芯片。半导体行业协会一直在关注最近的芯片和科学法案立法计划。