80286 Microprocesador de cristal bajo el microscopio. parte 1

80286 processor smallCreo que todos los que están interesados en las innovaciones en el mercado de los microprocesadores a veces ven pequeñas fotos de nuevos cristales junto con una descripción de sus unidades y capacidades. Pero siempre fue interesante ver cómo se ve el cristal bajo un gran aumento. Encontrar estas imágenes no es tan fácil, pero es posible, sobre todo si sabes la palabra adecuada….

микроскопY la palabra es «DieShot«, que obviamente suena como «disparo mortal». El origen del nombre es comprensible, si sabe que los productores nunca dan imágenes de alta resolución en acceso abierto, siempre es información clasificada. Haga estas fotos en los entusiastas de los laboratorios: simplemente exponga el chip y retire el cristal. Está claro que después de tal operación, ya está «muerto».

Desafortunadamente, no pude encontrar imágenes de alta calidad de los microprocesadores modernos, probablemente debido a la resolución insuficiente. Se utilizan microscopios, si los chips parecen viejos, no son suficientes, por ejemplo en el sitio. visual6502.org tiene suficientes imágenes de cristales de alta calidad y algunas de ellas son tan detalladas que puede ver literalmente todo, hasta los transistores individuales. Las imágenes de alta calidad son bastante grandes, por ejemplo, descargué the image crystal 80286 processor ocupa 50MB y tiene una resolución de 9500*9366 píxeles. Entiendo que esto no es el límite, pero las mejores fotografías han costado dinero.

Ahora más sobre lo que puedes ver y entender estas imágenes.

линейка масштаба на увеличенном фотоTrate de determinar el tamaño y la resolución de la imagen. Sabemos que el procesador 80286 tenía un área de 49 mm cuadrados. es de aproximadamente 7 * 7 mm. En la parte inferior hay una imagen a gran escala de nuestra franja amarilla, la longitud de 1 mm y si la confianza que nuestra imagen de un área de 8,8 * 8,67 = 76.297mm.kv. Es sustancialmente más grande de lo que se indica en diferentes documentos. Si confía en la información de 49mm.kv. se puede considerar condicionalmente que 9500 píxeles son 7 mm, es decir, la imagen contiene 1357 píxeles en un milímetro. El chip se coloca en la tecnología de proceso de 1,5 mkm, lo que corresponde a unos dos píxeles en nuestra imagen. ¡Es una buena idea! Esto significa que necesitamos en esta imagen incluso distinguir vagamente los elementos más pequeños. En la imagen de arriba, puede ver que en 10 mkm caben solo dos conductores; con un error permisible, se puede pensar que es así. Pero con discrepancias tan grandes será mejor no confiar en el tamaño absoluto de los elementos.

надпись 80286 на чипе

Curiosamente, casi todos los chips que he visto tienen información y elementos decorativos que apuntan a la autoría, el grupo de productores o el chip de la serie, como si estuvieran diseñados específicamente para alguien que mirará el cristal bajo un microscopio. Este chip tiene la inscripción visible «80286» e «intel 1982». Además, si prestamos atención a los bordes del chip, se ve claramente en el perímetro de las almohadillas de contacto. Y algunos de ellos no eran cables soldados, y algunos suelde solo dos o incluso tres: esta es claramente la fuente de alimentación.

контактные площадки на кристаллеPlataforma de suministro de información visualmente diferente y más amplia de estas pistas. En la foto, en la parte inferior izquierda, se ve un VCC largo (parece un «+ 5V»), desde el cual unos conductores anchos divergen hacia el cristal para alimentar las distintas unidades. Los lugares VSS (GND) a menudo se pueden identificar corriendo alrededor de los conductores anchos de cristal completos, similar a los circuitos electrónicos convencionales. Cerca de las mismas áreas de señal, por lo general se puede ver la acumulación de pequeños elementos, que obviamente representan un elemento de coincidencia de búfer.

распиновка процессора 80286Mirando los terminales de pinout puede estimar cuánto cuestan las almohadillas. Tenga en cuenta que los contactos del bus de datos no son consecutivos ni alternos: D0, D8, D1, D9, etc. El bus de direcciones de los lugares también se ve interrumpido por los contactos de alimentación (está claro) y los contactos CLK, RESET, lo que probablemente se deba a algún tipo de consideraciones de diseño del circuito. Como vi más adelante, se observa un «desorden» en el interior del chip del neumático, alternando bits de un byte del bus de datos a otro.

микро-архитектура процессора 80286Todo lo que pude encontrar para describir la estructura interna del microprocesador 80286 es un diagrama muy simplificado de las unidades interiores que puede usarse como pista. Resolver aún más la estructura interna del cristal es muy similar a la solución de un rompecabezas complejo y atrapar algo bastante difícil. Por ejemplo, a pesar de que estoy bastante dicho que los 16 pads del bus de datos, fue bastante difícil rastrear al menos uno de ellos, porque para ellos, se ven estructuras bastante complejas y poco diferenciadas, y a pesar de su conocimiento de la electrónica reconocer la resistencia del condensador del transistor en el chip solo es posible en casos individuales.

фрагмент кристалла 80286 на котором видны буферные элементыAquí separé los bloques condicionales amarillos (que realizan funciones similares a las del elemento de búfer D0 y D8), y si miras de cerca, puedes ver que tienen una estructura similar, reflejada con respecto a la línea divisoria. Las líneas discontinuas verdes describí la información que pude rastrear hasta estas unidades. Los elementos de búfer necesarios para la amplificación de la señal y el filtrado de ruido, ya que a menudo se encuentran en el bus de datos, y el otro proviene del procesador de señal, representa una carga importante.

висячие проводники в кристалле микропроцессораOtra característica notó que estaba un poco sorprendido: son los extremos colgantes de las líneas, las transiciones de una capa a otra. Parecería que tales extremos nezaterminirovannye pueden ser una fuente de ruido, pero si esas frecuencias que están ejecutando el chip no importan, si se hizo por alguna otra razón, pero se encuentran en el diseño del chip no son infrecuentes y a veces alcanzan una longitud relativamente grande.

Sería genial si alguien me corrigiera o agregara, y estoy interesado en elegir el chip, pero para la primera publicación creo que es suficiente.

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