来源:内容由半导体行业观察(ID:icbank)编译自IEEE,谢谢。
在COVID-19 大流行最严重的时期,全球半导体短缺引发了对假冒芯片的新担忧。其中包括虚假营销、歪曲为回收芯片或使用旧的、假冒的或不完全正确的零件的芯片。
现在,即使芯片短缺 已经开始缓解,一些研究人员仍在追踪一种特定类型芯片——现场可编程门阵列(FPGA)的假货,并致力于寻找更好的方法来识别假货。
FPGA 并不新鲜,但它们很重要。它们的标志性特征是可以在制造后重新配置,这使得它们非常灵活。这种灵活性意味着它们经常出现在对国家安全有直接影响的技术中,包括卫星、军事工具和航空系统。因此,假冒 FPGA 非常令人担忧。
“基本上,FPGA 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,这种灵活性为 FPGA 增添了巨大的价值。”南佛罗里达大学工程教授Alexandro Castellanos解释道。“这就是它在战略上如此有价值的原因。FPGA 可以采用您在电子方面所需的任何形式,从简单的应用到防御系统再到无人机控制。”
与其他芯片一样,FPGA 供应也受到大流行供应链问题的影响。根据全球电子测试服务公司(Castellanos 正在合作跟踪 FPGA 的组件认证服务)的说法,这些芯片目前受到限制并分配给最大的客户。
在COVID-19 大流行最严重的时期,全球半导体短缺引发了对假冒芯片的新担忧。其中包括虚假营销、歪曲为回收芯片或使用旧的、假冒的或不完全正确的零件的芯片。
现在,即使芯片短缺 已经开始缓解,一些研究人员仍在追踪一种特定类型芯片——现场可编程门阵列(FPGA)的假货,并致力于寻找更好的方法来识别假货。
FPGA 并不新鲜,但它们很重要。它们的标志性特征是可以在制造后重新配置,这使得它们非常灵活。这种灵活性意味着它们经常出现在对国家安全有直接影响的技术中,包括卫星、军事工具和航空系统。因此,假冒 FPGA 非常令人担忧。
“基本上,FPGA 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,这种灵活性为 FPGA 增添了巨大的价值。”南佛罗里达大学工程教授Alexandro Castellanos解释道。“这就是它在战略上如此有价值的原因。FPGA 可以采用您在电子方面所需的任何形式,从简单的应用到防御系统再到无人机控制。”
与其他芯片一样,FPGA 供应也受到大流行供应链问题的影响。根据全球电子测试服务公司(Castellanos 正在合作跟踪 FPGA 的组件认证服务)的说法,这些芯片目前受到限制并分配给最大的客户。
由于 FPGA 不是专门制造的,并且可以在购买后进行修改,因此可以用其他功能较少的替代品来替代,有时会产生危险的结果。2011 年的一个突出例子是,美国海军无意中在一架侦察机中安装了“改造”的 Xilinx FPGA,而该侦察机在供应链的早期阶段被作为新产品销售。海军将飞机冰探测模块在试飞期间出现故障归咎于 FPGA。
“如果 FPGA 是假冒的,则存在“大脑”无法正常运行或无法满负荷运行的风险。假冒 FPGA 的另一个风险是,从理论上讲,你可以对其进行配置或编程,使其执行与预期完全不同的操作,”独立电子分销商协会 (IDEA) 的执行董事 Faiza Khan 在一封电子邮件中说道,IDEA 是一个贸易组织,专注于关于电子供应链的质量。
![](https://cdn.eetrend.com/files/2023-09/wen_zhang_/100574544-318092-fpga.png)
该图像顶行的三个 FPGA 中有两个是假货,带有伪造的条形码 [左上] 和已擦除的条形码 [中上]。第三个是经过认证的原始设备制造商 (OEM) 部分[右上]。使用赛灵思应用程序,条形码扫描[左下]可确认部件的真实性,而另一个则被识别为假设备[右下]。
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Castellanos 与另一位南佛罗里达大学工程学教授Stephen Saddow正在与 Global ETS 合作研究调查潜在假冒 FPGA 的方法。该公司也越来越有兴趣利用人工智能来实现这一目的。
该方法可能取决于芯片的封装方式。与此同时,造假者可能会用砂纸或微喷砂去除旧标记,并拆下芯片的保护盖,以欺骗买家。可用于确认零件真实性的条形码可能会被删除。
“想象一下,您正在看两辆相同的本田雅阁汽车,但发动机和发动机内部的功能完全不同,”Saddow 解释道。“当你看这辆车时,你会发现同样的颜色、同样的型号、同样的年份,以及一切。一台发动机经过改装,一台发动机是原装的——你打开引擎盖,发现它们完全不同。”
ETS 的方法首先涉及进行目视检查,以寻找任何重铺或重新标记的迹象。如果芯片使用塑料成型测试,该公司可能会使用溶剂来检查芯片,以寻找潜在的表面重修或重新标记的迹象。对于采用金属封装的芯片,该公司部署了扫描声学显微镜,利用反射声波来检测缺陷或异常情况。进一步的步骤可以包括电气测试、速度和温度测试,甚至是拆封,其中暴露芯片的内部结构以进行研究。
现在,该公司正在考虑使用人工智能来解决识别假冒 FPGA 时最困难的问题之一:篡改温度和速度额定值。传统上,分析 FPGA 的这些方面的成本很高。
“FPGA 买家依赖于制造商关于运行特性(例如速度和运行温度范围)的陈述,”加州大学洛杉矶分校电气工程教授兼该大学技术、法律和政策研究所联合主任John Villasenor解释道。,在一封电子邮件中。“假冒 FPGA 可能无法提供所宣传的性能,从而使安装假冒 FPGA 的系统面临风险。”
这个问题仍然难以广泛追踪。Villasenor观察到,造假者不会报告他们的数字,而且公司也不太可能公开他们所受的欺骗。
当然,全球 ETS 远非唯一关注这一问题的组织,但该公司表示,在过去几年中已增加了几个新地点,并且业务量激增。IDEA 有自己的处理假冒芯片的指南和推荐的检查技术。为最近的《芯片和科学法案》立法方案进行游说的半导体行业协会也一直在关注这一问题。