Giới thiệu trên HN: đảo ngược kỹ thuật Switch Lite bằng 1.917 sợi dây

Thiết kế ngược boardview Nintendo Switch Lite

• Đây là dữ liệu kết quả từ quá trình trích xuất netlist từ bo mạch logic của Nintendo Switch Lite.
• Các linh kiện điện được hàn trên PCB và các lớp đồng tạo thành mạch điện.
• Dữ liệu hình học của netlist, linh kiện và pad được kết hợp để tạo thành boardview.

Việc này được thực hiện như thế nào?

• Quy trình tạo ảnh panorama có độ chính xác hình học và màu sắc của PCB đã lắp ráp ở độ phân giải 6000 PPI.
• Hỗ trợ GUI để vẽ và chỉnh sửa dữ liệu linh kiện/pad trên panorama.
• Tự phát triển một PCB riêng có thể cấp nguồn lần lượt cho số lượng chân bất kỳ và đọc trạng thái của mọi chân giữa từng bước.

Quy trình

• Thu thập toàn bộ ảnh để tạo panorama mặt dưới, lật bo mạch và tháo RF shield để tạo panorama mặt trên.
• Nhập panorama hoàn chỉnh vào GUI và đặt dữ liệu hình học linh kiện/pad ban đầu.
• Tháo riêng từng linh kiện và cất tại các vị trí xác định để phân tích.
• Khi mọi pad đã lộ ra và không bị chập, dùng DMM để dò toàn bộ pad và ghi lại trong GUI.
• Dùng GUI để nhóm các pad còn lại thành các net-fragment dựa trên kết nối nhìn thấy được.
• Ghi lại trong GUI thứ tự các dây nối từ chân của PCB trích xuất tới các net-fragment của PCB mục tiêu.
• Chạy bộ trích xuất để tạo bản đồ đầy đủ của mọi kết nối bị che khuất.
• Dùng GUI để hợp nhất mọi fragment thành netlist hoàn chỉnh và xuất ra tệp boardview.

Thống kê cuối cùng

• 2444 bức ảnh được ghép thành 2 panorama, 760 linh kiện được tháo rời, sử dụng 1917 sợi dây, và khoảng 30176 mối hàn không chì, không bismuth, không halide.

Hạn chế

• Panorama thực tế chỉ có độ phân giải 2000 PPI.
• Lý do đường viền linh kiện/pad đơn giản là vì OBV hiện chưa hỗ trợ các tính năng render phức tạp.
• Cần tháo RF shield và làm sạch siêu âm trước khi trích xuất, nhưng tác giả không có máy làm sạch siêu âm.

Vì sao thực hiện dự án này?

• Tác giả có hơn 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực gia công điện tử theo hợp đồng, làm việc trong các ngành y tế, hàng không, quân sự và công nghiệp.
• Dự án này là một thử nghiệm kết hợp làm việc tự do trên Internet tại nhà với kỹ năng hàn điện chuyên nghiệp.
• Nếu thấy dự án này hữu ích, tác giả mong nhận được quyên góp.

Liên hệ/Đăng ký

• Hoan nghênh phản hồi, đính chính và liên hệ chung qua email.
• Có hỗ trợ RSS, và có thể tham gia mailing list bằng cách gửi email với tiêu đề 'SUBSCRIBE'.

Ý kiến của GN⁺

• Bài viết này mô tả chi tiết quá trình đảo ngược kỹ thuật PCB của thiết bị điện tử, đặc biệt nhắm vào bo mạch logic của Nintendo Switch Lite.
• Tác giả kết hợp kỹ thuật hàn điện tử chuyên nghiệp với phân tích PCB để phát triển một phương pháp mới không phụ thuộc vào thiết bị quy mô lớn truyền thống, qua đó cho thấy khả năng tạo ra dữ liệu hữu ích ngay cả với cá nhân hoặc doanh nghiệp nhỏ.
• Bài viết này rất thú vị và hữu ích với những ai quan tâm đến điện tử, đồng thời có thể giúp hiểu rõ cấu trúc và chức năng của các thiết bị điện tử phức tạp.

[GN⁺]

Ý kiến Hacker News

• Đề xuất về mô hình tài trợ

  • Không có kinh nghiệm trực tiếp, nhưng có thể thấy tồn tại mối lo về việc tạo doanh thu sau khi phát hành tác phẩm.
  • Đề xuất cân nhắc mô hình gọi vốn cộng đồng. Đây là cách huy động tiền trước, đồng thời cũng có lợi ích là một hình thức bỏ phiếu ngầm cho những dự án được mong muốn nhất.
  • Mô hình này tương tự Empress nổi tiếng, người từng hack hệ thống chống gian lận/chống can thiệp game Denuvo DRM. Cô ấy có vẻ đã thành công về mặt tài chính.
  • Ngoài ra cũng khuyên nên cân nhắc công việc này có thể mang lại giá trị gì cho người khác. Ví dụ, có thể có một nhóm nhỏ rất coi trọng việc tái tạo một netlist nhỏ hơn cho các mạch cụ thể, như console Wii đã được tinh giản.

• Cách tiếp cận đơn giản nhưng hiệu quả

  • Phương pháp brute-force để tìm các kết nối ẩn là một ý tưởng đơn giản nhưng xuất sắc.
  • Những nỗ lực reverse engineering mang tính sở thích hiện nay thường đi xa hơn và dùng các phương pháp phá hủy, chà nhám từng lớp để tái tạo 1:1. Việc này càng khó hơn khi số lớp PCB tăng lên, đặc biệt với công nghệ tiêu dùng hiện đại.

• Tạo nhanh trình xem Openseadragon

  • Có thể nhanh chóng tạo một trình xem Openseadragon cho PCB từ bài viết.
  • Có thể xem ở độ phân giải đầy đủ mà không cần tải ảnh JPG 124MB trên điện thoại di động. Hình ảnh được cấu thành từ các lớp ở nhiều độ phân giải và rất nhiều ảnh nhỏ.

• Dự án tuyệt vời

  • Mới biết đến dự án này gần đây và rất ấn tượng với số lượng dây lớn như vậy.
  • Trong vài năm qua chủ yếu reverse engineering PCB 2-4 lớp. Cách tốt nhất để giải bài toán này mà tôi nghĩ tới là một trạm flying probe làm bằng máy in 3D.
  • Một cách khác để xử lý bo mạch nhiều lớp là phương pháp scan-chà nhám-scan, có thể thu được artwork chính xác, nhưng bụi sinh ra lại có hại.

• Khả năng của cách tiếp cận 'bed of nails'

  • Tò mò liệu có thể dùng cách tiếp cận 'bed of nails' để loại bỏ khó khăn cơ khí của flying probe hay không.
  • Đề xuất bố trí rất nhiều đầu dò theo một độ phân giải cố định, rồi nối chúng vào backend ma trận chuyển mạch hiện có.
  • Điều này chuyển bài toán từ vấn đề cơ khí sang bài toán layout PCB mật độ cao, và đó là cơ hội để phát huy chuyên môn trong lĩnh vực này.

• Suy nghĩ về phương pháp chà nhám và quét hoặc X-ray/CT

  • Nếu dùng phương pháp chà nhám và quét hoặc X-ray/CT, có thể tạo các file Gerber rồi dọn dẹp thủ công.
  • Có thể suy luận các mạng kết nối theo từng lớp rồi rút gọn thành số lượng mạng ít hơn.
  • Đây là cách dễ hơn nhiều so với việc hàn dây vào mọi bi hàn. Chỉ với netlist thì vẫn không thể tự động tạo schematic, nên vẫn cần thêm công việc để dựng sơ đồ mạch.
  • Trong các nỗ lực reverse engineering, người ta thường chỉ tập trung vào một chip, lần thủ công từng trace cần quan tâm rồi vẽ schematic.

• Giá trị tiềm năng của dự án này

  • Trong vài tháng gần đây đã thử reverse engineering bo mạch chủ máy chủ Dell và bo mạch chủ Lenovo ThinkCentre, nhưng việc thủ công quá khó nên hầu như đã bỏ cuộc.
  • Dự án này có thể tạo ra giá trị lớn với tư cách là một dự án mã nguồn mở. Giá trị có thể nằm ở quy trình hơn là ở công cụ.
  • Như đã được nhắc trong bình luận bên dưới, việc tự động hóa quy trình, chẳng hạn như máy bonding, có thể áp dụng vào probing vì đã có rất nhiều công việc được thực hiện trong lĩnh vực máy in 3D.

• Dự án đáng kinh ngạc

  • Thật ấn tượng trước sự kiên trì khi thực sự thực hiện hàng nghìn lần một việc mà ai cũng nghĩ là cần đến hàng nghìn thao tác.
  • Trong bối cảnh homebrew pick-and-place đang bắt đầu phát triển, tôi tự hỏi liệu có cách thực tiễn nào để tận dụng nó không.
  • Không rõ liệu có thể dùng đầu tip pick-and-place tương tự dụng cụ wire wrap hay không, hay sẽ cần độ chính xác cao hơn một bậc như bond wire của chip.

• Đề xuất phỏng vấn với Louis Rossmann

  • Có vẻ sẽ rất hay nếu phỏng vấn Louis Rossmann trên YouTube về quyền được sửa chữa.

• Ý tưởng sáng tạo

  • Nếu phần đau đầu là hàn, còn phần mới mẻ là imaging, thì ở đây có cơ hội.
  • Có thể tạo một flying probe giá rẻ dựa trên máy in 3D Ender3. Đây là tình huống hoàn hảo để khắc phục nhược điểm của phần cứng giá rẻ bằng phần mềm thông minh.