پژوهشگران دانشگاه آدلاید به روشی جدید دست یافتهاند که میتواند شیوه آزمون و عیبیابی تراشهها را دگرگون کند. بر اساس گزارشی از IEEE Spectrum، این محققان موفق شدهاند فعالیت ترانزیستورهای داخل یک تراشه را با استفاده از تابش تِراهرتز رصد کنند.
در این روش از ابزاری آزمایشگاهی به نام «تحلیلگر شبکه برداری» یا VNA استفاده میشود. این دستگاه یک سیگنال مایکروویو با فرکانس و فاز مشخص تولید میکند. سپس یک «افزاینده فرکانس» این سیگنال مایکروویو را به موج تراهرتز (Terahertz) تبدیل کرده و از طریق یک لنز متمرکزکننده روی ریزتراشه تابانده میشود.
برای انجام آزمایش، تراشه باید روشن بوده و پردازش واقعی انجام دهد. هنگامی که ترانزیستورهای داخلی روشن و خاموش میشوند، تغییرات ایجادشده در ساختار تراشه، بازتاب موج تراهرتز را تغییر داده و سیگنال بازگشتی به گیرنده موجود در افزاینده VNA ارسال میشود. در مرحله بعد، سیگنال به دامنه مایکروویو «Down-convert» شده و با سیگنال اولیه مقایسه میشود. این مقایسه با استفاده از گیرنده Homodyne Quadrature انجام میشود که قادر است اختلافات بسیار جزئی در دامنه و فاز سیگنال را تشخیص دهد.
یکی از اعضای این تیم تحقیقاتی با نام ]سخت[ Whitawat Withayachumnankul، اعلام کرده که آنها مجبور شدهاند گیرنده دستگاه را دستکاری کنند تا بتواند در طیف تراهرتز کار کند، زیرا این گیرنده در حالت عادی فقط برای مقایسه فرکانسهای مایکروویو طراحی شده است.
استفاده از آشکارساز هموداین بسیار حیاتی بوده، زیرا تنها ابزاری است که میتواند اختلافات بسیار کوچک بین دو سیگنال را تشخیص دهد. اندازه فیزیکی بزرگتر موج تراهرتز نسبت به ترانزیستورهای هدف، تشخیص تغییرات سیگنال بازگشتی را دشوار میکند و نویز نوسانساز VNA نیز ممکن است این تغییرات را پنهان کند.
بخشی از جذابیت این فناوری جدید در این است که امکان مشاهده فعالیت داخلی یک پردازنده در حالی که مشغول کار است را فراهم میکند؛ قابلیتی که گفته میشود هیچ ابزار دیگری در حال حاضر قادر به انجام آن نیست. این میتواند روشهای جدیدی برای تست و عیبیابی پردازندهها در اختیار متخصصان قرار دهد.
با این حال، برخی چالشها مانع از استفاده گسترده این فناوری در کوتاهمدت هستند. اندازهگیری فعالیت پردازندهها با تابش تراهرتز در تراشههای پیچیده، بهویژه مدلهایی که از لایههای متعدد یا چیپلتهای پشتهای سهبعدی استفاده میکنند، میتواند مشکلساز باشد. زیرا اگر لایههای بالایی «غیرشفاف» باشند، تشخیص اینکه سیگنال از کدام لایه بازتاب شده ممکن نیست.
برای رفع این مشکل، روشهایی برای افزایش حساسیت VNA در حال بررسی است تا بتوان تراشههای با تراکم بالا را با دقت بیشتری اندازهگیری کرد.
چالش دیگر، خطر بالقوه استفاده مهاجمان از این فناوری برای مشاهده فعالیت یک پردازنده در زمان اجرا و احتمالا سرقت داده است. این سناریو هنوز دور از وقوع است و احتمالاً تنها پس از بلوغ کامل فناوری مطرح میشود، اما صنایع امنیتی در نهایت باید برای مقابله با آن راهکارهایی توسعه دهند. نکته نگرانکننده این است که چنین حملهای از استانداردهای رمزنگاری فعلی عبور میکند، زیرا پردازندهها پیش از پردازش، دادههای رمزنگاریشده را حتماً رمزگشایی میکنند.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت