反向工程是把双刃剑,正确使用是关键

在IC设计业,反向工程(Reverse Engineering)并非新鲜事物。但在知识产权保护观念深入人心的今天,一家名为上海圣景微电子的公司却高调从事商业化芯片反向工程工具开发和服务,欲为反向工程“正名”,这一举动在国内IC设计行业也掀起不小的涟漪。

有鉴于此,电子工程专辑网站不久前组织了名为《反向工程--IC设计的推动者还是绊脚石？》的专题论坛,特别邀请上海圣景微电子公司总经理姚海平担任嘉宾,与众多网友就反向工程的问题展开讨论。

弊端不小

无论是嘉宾还是网友,对反向工程的弊端均有清醒认识。这些弊端主要体现在:

1)无助提升正向设计水平。网友“路遥”极力反对芯片反向工程。他表示,反向工程会使得工程师的水平停留在““依葫芦画葫芦”水平,无助正向设计水平提升。

2)无助抢占市场先机。网友“maymoon0313”指出,有些企业想通过反向工程立足市场,但通常原芯片已经上市较长时间,且又可不断改进,并降低成本,增强竞争力。如此一来,反向工程只会造成恶性循环,无法超越竞争对手。

此外,姚海平及一些网友也指出,反向工程也还涉及法律方面的隐忧,道德方面的质疑无法回避,同时,对优秀的设计人才而言,反向工程还会伤及他们的自尊。反向工程是把双刃剑,正确使用是关键。

正面意义

尽管反向工程弊端多多,但来自新加坡信息通讯科技研究所(I2R)的网友“Hanjie”表示:不能全盘否定反向工程,其好坏取决于设计师对待反向工程的态度,若能从中学到先进、巧妙的设计思路与结构并将其灵活应用于其它设计,还是有一定作用的。

嘉宾姚海平也表示:问题关键不在反向工程本身,而在于利用者有没有独立的设计能力。参与论坛讨论的深圳集成电路设计创业发展有限公司总经理周斌也指出,不能将反向工程作为目的,但反向毕竟也是一种学习、研究和分析的手段。

深圳橙盒科技芯片解密研究中心的徐工则表示，把芯片反向作为一个学习的手段，对我们是设计芯片是有非常大的帮助的。这就比如每个人的出生，就是一张白纸，而他后期是靠模仿，阅读大量的知识才能形成自己的思想，所以，芯片的反向，可以加快我们对芯片内部结构的一个认知。

事实上,就全球范围而言,公开从事反向工程服务的已经有先例。来自RF Micro Devices公司的“Loneboat”网友指出,在北美,早就已经有公司公开提供反向工程服务,如Chipworks、Integrated Circuit Engineering(ICE)、Semiconductor Insights和Taeus等。姚海平也指出,国外许多大公司基本都会进行反向工程,但非常低调,并不把相关部门直接命名为“反向工程部”,而是将其置于知识产权分析、竞争产品分析、安全研究、失效分析、项目预研、模拟电路设计、版图设计等部门之下。由此观之,反向工程本身并不乏正面意义。

可行之道

这样看来,反向工程有弊也有利。而圣景微电子公司的实例发现,通常只有20%的情况发现芯片采用了更新的技术路线或者有很大的创新,80%的情况仍是用的常规方案,只是在模块方案搭配和电路细节等处有技巧。

在这种情况下,中国工程师究竟如何取舍呢？许多网友认为,必须联系中国实际来考虑。如“Loneboat”提到,总体而言,目前中国大多数设计团队仍处在发展初期,他们可以通过反向工程,学习成熟的经过验证的设计实例；一旦巩固经验,最终还是可以逐渐迈向创新之路,积累起自已的IP系列。而且他们即使从事反向工程失败,也并不意味着通过正向工程可以取得成功。

姚海平也特别指出,中国IC设计公司在成本方面的优势非国外知名公司可以比拟,一旦掌握了基本的设计方法学,并积累足够的经验,就有助于全球IC设计产业向中国转移。在转移大潮中,反向工程将起到积极的推动作用。而且集成电路设计技术的进步在5年后可能由于接近工艺极限而有所放慢,那将给中国的设计公司带来赶超机会。

当然,就反向工程本身而言,并非所有芯片都适宜。姚海平表示:定制电路易于进行反向工程,逻辑综合电路就不适合；模拟和混合信号电路能从反向工程中得到更多信息(电路、版图等各方面的技巧),提高较大；数字电路从反向工程中得到的裨益较少。

就工程师而言,姚海平建议:工程师要首学习具体的版图形式,分析具体电路,和教科书进行比较；猜测、理解原芯片设计者的思想,体会芯片设计的思考要素；尝试创新,建立自信——大胆尝试一些创新,即使失败,也可从中寻找解决问题的线索。

而从公司层面来说,要对反向工程进行最佳利用,就应在项目规划阶段,利用反向工程评估自己设计实力,帮助确立设计目标；在概要设计时,充分研究并讨论参考芯片的设计；选择设计架构时,参考反向工程的结果。具体电路模块的自我设计完成后,可以和反向工程的电路模块进行比较,帮助发现问题,确认自己的设计优势。遇到技术难点时,也可尝试在参考芯片的设计中寻找解决问题的线索。