Інтегральна схема.
Інтегральна схема
Інтегральні схеми, також відомі як мікросхеми або IC (від англ. Integrated Circuit), є основою сучасних електронних пристроїв. Це мініатюрні електронні схеми, які містять велику кількість взаємопов'язаних електронних компонентів, таких як транзистори, резистори та конденсатори, нанесені на невелику кількість напівпровідникового матеріалу, як правило, кремнію. Ці інтегральні схеми використовуються у більшості електронних пристроїв, включаючи комп'ютери, смартфони, медичні пристрої та багато іншого.
Як працюють інтегральні схеми
Інтегральні схеми забезпечують складні функції, інтегруючи кілька електронних компонентів у невеликий фізичний простір, роблячи їх важливими для розвитку технологій. Процес створення інтегральних схем складається з кількох етапів:
- Дизайн: Дизайн IC включає створення креслення або схемного діаграми бажаної схеми. Для проектування та моделювання поведінки схеми до її фізичної реалізації використовується програмне забезпечення для автоматизації електронного проектування (EDA).
- Виготовлення: Процес виготовлення включає створення схеми на напівпровідниковій пластині, зазвичай з кремнію. Це здійснюється за допомогою таких методів, як фотолітографія, де світлочутливий матеріал піддається впливу світла, передаючи схему на пластину.
- Травлення та нанесення шарів: Відкриті ділянки пластини вибірково витравлюються, залишаючи бажаний візерунок. Кілька шарів різних матеріалів, таких як діоксид кремнію та метал, наносяться і витравлюються послідовно для створення різних компонентів і їх взаємного з'єднання.
- Упакування: Після виготовлення схема пакується в захисний корпус для запобігання пошкоджень і забезпечення електричних з'єднань із зовнішнім світом. Це пакування може мати різні форми, такі як дворядні корпуси (DIP), корпуси малого профілю (SOIC) або корпуси з сіткою (BGA).
- Тестування: Перед використанням інтегральні схеми проходять обширне тестування для забезпечення функціональності та якості. Це тестування включає перевірку електричних характеристик, продуктивності та надійності IC.
Мініатюризація та складність інтегральних схем значно сприяли розвитку технологій, що дозволило створювати меншого розміру, потужніші та енергоефективні електронні пристрої.
Поради щодо запобігання
Хоча інтегральні схеми самі по собі не пов'язані безпосередньо з кібербезпековими загрозами, їх широке використання робить їх вразливими до підробки або втручання. Щоб зменшити ризики, пов'язані з компрометацією інтегральних схем, ось кілька порад щодо запобігання:
- Закупівля компонентів у надійних виробників: Важливо купувати інтегральні схеми у надійних і авторитетних виробників або авторизованих дистриб'юторів, щоб зменшити ризик отримання підроблених IC. Підроблені IC можуть мати скомпрометовані функції та створювати загрози безпеці.
- Запровадження практик безпеки ланцюжка постачання: Запровадження практик безпеки ланцюжка постачання може допомогти перевірити автентичність та цілісність інтегральних схем. Це включає встановлення міцних відносин з постачальниками, проведення регулярних аудитів і відстеження компонентів по всьому ланцюжку постачання.
- Регулярне оновлення мікропрограмного забезпечення та впровадження апаратних заходів безпеки: Для захисту від можливих атак, що використовують скомпрометовані IC, важливо регулярно оновлювати мікропрограмне забезпечення та впроваджувати апаратні заходи безпеки. До цих заходів можуть належати шифрування, безпечні процеси завантаження та механізми автентифікації, що захищають цілісність і конфіденційність інтегральних схем.
Пов'язані терміни
- Атаки на ланцюжок постачання: Атаки на ланцюжок постачання — це кібератаки, які націлені на вразливості в ланцюжку постачання для компрометації безпеки інтегральних схем та інших компонентів. Зловмисники можуть вводити шкідливі компоненти або використовувати слабкі практики безпеки в ланцюжку постачання, щоб компрометувати цілісність і функціональність IC.
- Апаратна безпека: Апаратна безпека зосереджена на стратегіях і заходах для захисту електронних пристроїв, включаючи інтегральні схеми, від несанкціонованого доступу, втручання або маніпуляцій. Ці заходи включають фізичну безпеку, безпечні практики проектування та криптографічні методи для забезпечення конфіденційності, цілісності та доступності апаратних компонентів.
Підсумовуючи, інтегральні схеми є важливими компонентами сучасних електронних пристроїв, надаючи функціональність, мініатюризацію та надійність, необхідні для технологічних досягнень. Розуміючи, як вони працюють, і запроваджуючи відповідні заходи безпеки, ми можемо забезпечити цілісність і безпеку цих основних будівельних блоків електроніки.
Джерела:
- https://uk.wikipedia.org/wiki/Інтегральна_схема
- 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