【導讀】有制造就對應著拆解，這是刻苦好學的人們為了獲取知識所進行的最暴力也是最直接的方法。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？
在芯片行業，拆解有個專業的名詞，叫做反向工程。這其實已經是行業公開的秘密，有不少公司就在公開進行這項業務。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？
用大俗話來說，找一塊有用的芯片，照照相、制制版、提提圖、畫畫圖、仿仿真，芯片電路就反求了出來；編編工藝、設計工裝、將生產線開動，芯片又做了出來；再做做測試、進行老化，芯片就可以上市了。這就是集成電路反向開發的各道工序、完整流程。下面這張圖就說明了全過程。
剝開芯片外套
芯片是自帶馬甲的，那就是芯片的封裝。所以，反向工程的第一步就是要剖開芯片。下面是網友整理的拆解芯片過程。
首先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——用來預防意外飛濺出來的硫酸液和冒出來的硫酸氣體。
大約 30 到 40 分鐘以后，芯片外層的保護膠塑料層就會「碳化」。
待酸液冷卻以后，可以把里面那些已經足夠「碳化」的部分挑出來，其它繼續進行硫酸浴，外層較厚的芯片可能需要兩到三輪硫酸浴。
如果芯片外層那些焦炭不能機械地去除，那么就把它們投進濃硝酸液里面加熱到沸騰（溫度大約是 110 到 120 度）。
這就是最后的樣子。
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，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。取決于電路的規模和放大倍數，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。
隨便估算一下：該顯微圖像自動采集平臺的放大倍數為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的物理層。
現在提圖工作已經可以由電腦全部完成了。主流的電路原理圖分析系統已經具有多層顯微圖像瀏覽、電路單元符號設計、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、校驗以及設計規則的統計和提取。
提取、整理電路
數字電路需要歸并同類圖形，例如與非門、或非門、觸發器等，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。
分析電路
提取出的電路整理成電路圖，并輸入幾何參數（MOS為寬長比）。通過你的分析，電路功能明確，電路連接無誤。
仿真驗證，電路調整
對電路進行功能仿真驗證。模擬電路一般采用Hspice、Cadence等工具，小規模數字電路采用Cadence,Hsim等工具。根據新的工藝調整電路，－調整后進行驗證。
版圖繪制驗證及后仿真
對輸入的電路原理圖進行瀏覽、查詢、編輯、調試與仿真。分析電路原理，調節電路參數，并在一定的激勵輸入下觀測輸出波形，以驗證設計的邏輯正確性。要對提取的網表作仿真驗證，并與前仿結果對比，－版圖導出GDS文件，Tape out（將設計數據轉交給制造方）。
爭論
“反向設計”的提法似乎讓人很容易與侵犯別人知識產權產生聯系，實際上逆向設計與正向設計一樣，只是IC設計的一種技術手段，通過逆向設計獲取別人先進的設計思想用于自己的芯片設計中，并不能說侵犯知識產權。特別是對于初學IC設計的人員，通過學習和研究比較成熟的電路版圖，可以迅速增加相關電路設計經驗，更快熟悉整個IC設計流程和完善IC設計知識體系。
目前中國的IC設計業還處在學習模仿國外的階段，早在幾年前中國的IC設計企業往往是完全復制國外的芯片。最近幾年，隨著人們對知識產權意識的提高，都能夠采取正確的方式來對待逆向設計，即利用逆向設計來設計自己的芯片。
逆向設計非常適合模擬芯片設計，如ADC、DAC、鎖相環等模擬電路，因為模擬電路的設計往往靠經驗。此外，對于10萬門以下的數字電路也適合，對于混合信號電路來講，可以適合模擬部分的反向設計服務。在時間方面，普通的逆向設計往往需要3-5個月，而小于10萬門的數字電路逆向設計一般需要2-3個月。
目前在國內，芯愿景公司、臺灣宜碩也提供逆向設計服務；國際上著名的逆向設計企業主要有Chipworks和Semiconducto Insights(SI)公司。
網友有話說
知乎網友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模混合的芯片，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計嗎。反向的目的不是為了抄襲，很多時候是為了學習，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，主要是看看系統構架，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典，整個系統性能卓越。另外一種是充分發揮自己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，不過呢，這些人該有的名利也都有了，這就是中國政府的尿性，不尊重知識產權，留下的是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。
知乎網友fight shan：
數字電路的反向是非常困難的，因為一般來說大規模的數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，因為規模也很小，模擬電路的layout都是手工設計的，管子數量有限，電路層次化之后有經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，你能學來的是別人的電路結構，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。當芯片規模大到一定程度的時候，這招就不合算了。比如題主所說的這種視頻處理芯片，邏輯規模都很大，而且產品更新換代快，綜合考慮成本以及時間開銷，反向是不合算的，很有可能反向的預算都足夠把那個公司買了。
