Integrerad krets
Integrerade kretsar
Integrerade kretsar, även kända som mikrochip eller ICs, är ryggraden i moderna elektroniska enheter. De är miniatyriserade elektroniska kretsar som innehåller ett stort antal ihopkopplade elektroniska komponenter, såsom transistorer, resistorer och kondensatorer, etsade på ett litet halvledarmaterial, vanligtvis kisel. Dessa ICs används i nästan all elektronisk utrustning, inklusive datorer, smartphones, medicinska enheter och mer.
Hur integrerade kretsar fungerar
Integrerade kretsar möjliggör komplex funktionalitet genom att integrera flera elektroniska komponenter i ett litet fysiskt utrymme, vilket gör dem avgörande för teknikens framsteg. Processen att skapa integrerade kretsar involverar flera steg:
- Design: IC-design innebär att skapa en ritning eller kretsschema av den önskade kretsen. Electronic design automation (EDA) programvara används för att designa och simulera kretsens beteende innan den implementeras fysiskt.
- Tillverkning: Tillverkningsprocessen innebär att skapa kretsen på ett halvledarwafers, vanligtvis gjort av kisel. Detta utförs med tekniker som fotolitografi, där ett ljuskänsligt material utsätts för ljus, vilket överför kretsmönstret på wafers.
- Etsning och lagring: De exponerade områdena av wafers etsas selektivt bort, vilket lämnar det önskade mönstret. Flera lager av olika material, såsom kiseldioxid och metall, deponeras och etsas sekventiellt för att skapa olika komponenter och koppla ihop dem.
- Förpackning: När kretsen är tillverkad, förpackas den i ett skyddande hölje för att förhindra skador och ge elektriska anslutningar till omvärlden. Denna förpackning kan ta olika former, såsom dual-inline packages (DIP), small outline integrated circuit (SOIC) förpackningar eller Ball Grid Array (BGA) förpackningar.
- Testning: Innan de tas i bruk genomgår integrerade kretsar omfattande tester för att säkerställa funktionalitet och kvalitet. Dessa tester innefattar kontroll av de elektriska egenskaperna, prestandan och tillförlitligheten hos ICs.
Miniatyrisering och komplexitet hos integrerade kretsar har starkt bidragit till teknikens framsteg, vilket möjliggör mindre, kraftfullare och energieffektiva elektroniska enheter.
Förebyggande tips
Även om integrerade kretsar i sig inte är direkt relaterade till cybersäkerhetshot, gör deras utbredda användning att de är sårbara för manipulation eller förfalskning. För att minska riskerna i samband med komprometterade integrerade kretsar, här är några förebyggande tips:
- Källa komponenter från pålitliga tillverkare: Det är viktigt att få integrerade kretsar från pålitliga och renommerade tillverkare eller auktoriserade distributörer för att minska risken för förfalskade ICs. Förfalskade ICs kan ha komprometterad funktionalitet och utgöra säkerhetsrisker.
- Implementera säkerhetspraxis i leveranskedjan: Implementering av säkerhetspraxis i leveranskedjan kan hjälpa till att verifiera äktheten och integriteten hos integrerade kretsar. Detta inkluderar att etablera starka relationer med leverantörer, genomföra regelbundna revisioner och spåra komponenterna genom hela leveranskedjan.
- Regelbunden uppdatering av firmware och implementering av hårdvarubaserade säkerhetsåtgärder: För att skydda mot potentiella attacker som utnyttjar komprometterade ICs är det viktigt att regelbundet uppdatera firmware och implementera hårdvarubaserade säkerhetsåtgärder. Dessa åtgärder kan inkludera kryptering, säkra startprocesser och säkra autentiseringsmekanismer som skyddar integriteten och konfidentialiteten hos de integrerade kretsarna.
Relaterade termer
- Supply Chain Attacks: Supply chain-attacker är cyberattacker som riktar sig mot sårbarheter i en leveranskedja för att kompromettera säkerheten hos integrerade kretsar och andra komponenter. Angripare kan introducera skadliga komponenter eller utnyttja svaga säkerhetspraxis i leveranskedjan för att kompromettera integriteten och funktionaliteten hos ICs.
- Hardware Security: Hårdvarusäkerhet fokuserar på strategier och åtgärder för att skydda elektroniska enheter, inklusive integrerade kretsar, från obehörig åtkomst, manipulering eller manipulation. Dessa åtgärder inkluderar fysisk säkerhet, säkra designpraxis och kryptografiska tekniker för att säkerställa konfidentialitet, integritet och tillgänglighet hos hårdvarukomponenterna.
Sammanfattningsvis är integrerade kretsar avgörande komponenter i moderna elektroniska enheter, vilket ger den funktionalitet, miniatyrisering och tillförlitlighet som krävs för tekniska framsteg. Genom att förstå hur de fungerar och implementera lämpliga säkerhetsåtgärder kan vi säkerställa integriteten och säkerheten hos dessa väsentliga byggstenar av elektronik.
Källor:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Integrated_circuit
- https://www.explainthatstuff.com/integratedcircuits.html
- https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/z2ndqhv/revision/1
- https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/ic-design-an-overview.html