芯片代工，工厂会获得全部技术细节吗？

　　■ Jeff

　　我们知道，芯片制造分为两个主要步骤，第一步是设计，第二步是生产，目前市场上能够完整实现这两个步骤的厂商只有英特尔、三星等超级巨头，大多数芯片厂商都只负责设计，而把生产交给台积电、三星、中芯国际等代工厂，这时候你可能就想问：代工的话，芯片的技术细节不全被代工厂知道了吗？芯片厂商不怕信息泄露吗？

　　代工厂参与芯片后端物理设计过程

　　要明白代工厂到底知道多少芯片设计的秘密，只需要知道芯片设计过程中，代工厂是在哪个步骤开始介入就明白了。简单来说，逻辑核心的前端设计是不需要考虑代工厂的，严格来说这个过程更像是给代工厂提要求，但后端物理设计，比如布线、接口等，就需要和代工厂合作了，以台积电为例，苹果在台积电有上千名驻厂工程师，高通、NVIDIA 等芯片厂商也有对应的驻厂工程师，在后端设计的过程中，台积电不仅知道芯片的设计秘密，甚至还会指导厂商如何进行优化设计。

　　具体来说，台积电需要提供工艺库开发工具包，包括芯片设计规则、标准单元库、布局数据设计、器件仿真模型、材料/ 电气/ 物理常数等等，像面对苹果、高通、NVIDIA等大客户，台积电往往会针对性地提供一系列专用元件，并根据这些元件的电气性能设计出专用模型，这样一来在设计过程中调用元件时就会自动生成与需求匹配的布局，EDA工具和整个后端设计过程都会严格参照这些模型和数据来进行操作。

　　所以像苹果这样在台积电和三星都有投产的厂商，就会有两套不同的模型库和工艺库，所以代工厂至少会清楚光刻标准、物理工艺等部分设计。所以这时候就不难给出判断了，代工厂虽然可以获得电路版图并知晓全部的制造工艺，技术上它可以直接制造这些芯片，但它并不知道具体元器件的设计逻辑是什么，这是因为根据版图并不能对芯片的寄存器传输级进行逆向工程，而且芯片厂商会采用一些特殊的芯片，比如逻辑加密芯片来保护知识产权，实现防克隆、防窜改、抗物理攻击/ 侧信道攻击及可追溯的能力。

　　复刻芯片：商业上不可行，技术上有可能

　　所以，代工厂其实很难偷摸生产倒卖某厂商的芯片，也很难将某厂商的设计秘密泄露给商业间谍，尤其考虑到先进工艺芯片往往是定制化设计，就算是悄悄生产出来也无处销售。而且在这个软硬件生态紧密结合的时代，就算泄露了设计细节，也会面临专利墙的阻挡，根本无法直接拿着别人的版图去进行设计，所以在商业上，代工厂泄露技术细节去复刻芯片没有现实意义。

　　那么，如果单纯只讲技术，有没有可能从物理版图反向推导出逻辑构型，甚至全栈逆向工程呢？当然也是有可能的，英特尔多年前就展示过一台专用逆向工程设备，可以在专用隧道镜下进行原子尺度的扫描，从而还原几十层的电路板版图。除此之外还有类似CT 原理的透视扫描技术，同样可以用来还原多层电路版图设计，再结合对原厂编译器和驱动程序的破解，就可以实现逐层的逆向还原。

　　而且随着技术的发展，比如英特尔最新的处理器采用的Chiplets 工艺，就需要封装多个不同代工工艺的核心，这时候就需要透露一部分关键设计细节，比如大小核协同工况、总线协议层等给代工厂，所以新的设计方式也会产生新的代工安全隐患，但无论如何，代工厂并不能直接知晓芯片的全部设计，这一点是肯定的。