แนะนำ HN: วิศวกรรมย้อนกลับ Switch Lite ด้วยสายไฟ 1,917 เส้น

 (usoldering.com)
1 คะแนน โดย GN⁺ 2024-02-26 | 1 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp

วิศวกรรมย้อนกลับบอร์ดวิวของ Nintendo Switch Lite

  • นี่คือชุดข้อมูลผลลัพธ์จากกระบวนการดึง netlist ออกจากลอจิกบอร์ดของ Nintendo Switch Lite
  • ชิ้นส่วนไฟฟ้าที่บัดกรีอยู่บน PCB และชั้นทองแดงต่าง ๆ ร่วมกันสร้างวงจรไฟฟ้า
  • เมื่อรวม netlist เข้ากับข้อมูลเรขาคณิตของชิ้นส่วนและแพด ก็จะได้เป็นบอร์ดวิว

ทำอย่างไร?

  • กระบวนการสร้างภาพพาโนรามาที่มีความถูกต้องทั้งด้านเรขาคณิตและสีของ PCB ที่ประกอบแล้ว ที่ความละเอียด 6000 PPI
  • รองรับ GUI สำหรับวาดและแก้ไขข้อมูลชิ้นส่วน/แพดบนภาพพาโนรามา
  • พัฒนา PCB ของตัวเองที่สามารถจ่ายไฟให้พินจำนวนเท่าใดก็ได้ทีละพิน และอ่านสถานะของทุกพินระหว่างแต่ละขั้นตอน

กระบวนการ

  • เก็บภาพทั้งหมดเพื่อสร้างพาโนรามาด้านล่าง จากนั้นพลิกบอร์ด ถอด RF shield ออก แล้วสร้างพาโนรามาด้านบน
  • นำภาพพาโนรามาที่เสร็จสมบูรณ์เข้า GUI แล้ววางข้อมูลเรขาคณิตเริ่มต้นของชิ้นส่วน/แพด
  • ถอดชิ้นส่วนทั้งหมดออกทีละชิ้นและเก็บไว้ในตำแหน่งเฉพาะเพื่อการวิเคราะห์
  • เมื่อแพดทั้งหมดถูกเปิดเผยและไม่มีการลัดวงจร ใช้ DMM แตะแพดทั้งหมดและบันทึกลงใน GUI
  • ใช้ GUI จัดกลุ่มแพดที่เหลือเป็น net fragment ตามการเชื่อมต่อที่มองเห็นได้
  • บันทึกลำดับของสายไฟที่เชื่อมจากพินของ extractor PCB ไปยัง net fragment ของ PCB เป้าหมายลงใน GUI
  • รัน extractor เพื่อสร้างแผนที่การเชื่อมต่อที่ซ่อนอยู่ทั้งหมดอย่างสมบูรณ์
  • ใช้ GUI รวม fragment ทั้งหมดเป็น netlist ที่สมบูรณ์ แล้วส่งออกเป็นไฟล์บอร์ดวิว

สถิติสุดท้าย

  • ภาพถ่าย 2,444 ใบถูกรวมเป็นพาโนรามา 2 ภาพ, แยกชิ้นส่วนออก 760 ชิ้น, ใช้สายไฟ 1,917 เส้น, และใช้จุดบัดกรีประมาณ 30,176 จุดที่เป็นแบบไร้ตะกั่ว ไร้บิสมัท และไร้ฮาไลด์

ข้อจำกัด

  • ในความเป็นจริงพาโนรามามีความละเอียด 2000 PPI
  • เหตุผลที่เส้นขอบของชิ้นส่วน/แพดดูเรียบง่าย เป็นเพราะปัจจุบัน OBV ยังไม่รองรับความสามารถในการเรนเดอร์ที่ซับซ้อน
  • ต้องถอด RF shield และทำความสะอาดด้วยอัลตราโซนิกก่อนการดึงข้อมูล แต่ผู้เขียนไม่มีเครื่องทำความสะอาดอัลตราโซนิก

ทำไมถึงทำโปรเจกต์นี้?

  • ผู้เขียนมีประสบการณ์มากกว่า 10 ปีในงานรับจ้างผลิตอิเล็กทรอนิกส์สำหรับวงการแพทย์ การบิน ทหาร และอุตสาหกรรม
  • โปรเจกต์นี้เป็นการทดลองผสานงานฟรีแลนซ์ทางอินเทอร์เน็ตที่ทำจากบ้านเข้ากับการบัดกรีไฟฟ้าระดับมืออาชีพ
  • หากคิดว่าโปรเจกต์นี้มีประโยชน์ ผู้เขียนขอรับการบริจาค

ติดต่อ/สมัครรับข้อมูล

  • ยินดีรับฟังฟีดแบ็ก การแก้ไข และการติดต่อทั่วไปผ่านอีเมล
  • รองรับ RSS และสามารถสมัครเข้าร่วม mailing list ได้ด้วยการส่งอีเมลที่มีหัวข้อว่า 'SUBSCRIBE'

ความเห็นของ GN⁺

  • บทความนี้อธิบายกระบวนการวิศวกรรมย้อนกลับ PCB ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างละเอียด โดยมุ่งเน้นที่ลอจิกบอร์ดของ Nintendo Switch Lite โดยเฉพาะ
  • ผู้เขียนผสานทักษะการบัดกรีอิเล็กทรอนิกส์ระดับมืออาชีพเข้ากับการวิเคราะห์ PCB และพัฒนาวิธีการใหม่ที่ไม่ต้องพึ่งพาอุปกรณ์ขนาดใหญ่แบบเดิม แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการสร้างข้อมูลที่มีประโยชน์ได้แม้โดยบุคคลทั่วไปหรือธุรกิจขนาดเล็ก
  • บทความนี้น่าสนใจและมีประโยชน์อย่างมากสำหรับผู้ที่สนใจวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ และอาจช่วยให้เข้าใจโครงสร้างและการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนได้ดียิ่งขึ้น

บทความที่เกี่ยวข้อง

1 ความคิดเห็น

 
GN⁺ 2024-02-26
ความคิดเห็นจาก Hacker News

  • ข้อเสนอเกี่ยวกับโมเดลการระดมทุน

    • แม้จะไม่มีประสบการณ์ตรง แต่ก็พอเข้าใจได้ว่ามีความกังวลเกี่ยวกับการสร้างรายได้หลังจากปล่อยผลงานออกมา
    • ขอเสนอให้พิจารณาโมเดลคราวด์ฟันดิง ซึ่งเป็นวิธีระดมทุนล่วงหน้า และยังมีข้อดีคือเป็นการโหวตโดยนัยต่อโปรเจกต์ที่ผู้คนต้องการมากที่สุด
    • โมเดลนี้คล้ายกับ Empress ผู้มีชื่อเสียงจากการแฮ็ก Denuvo DRM ซึ่งเป็นระบบป้องกันการโกงในเกม เธอดูเหมือนจะประสบความสำเร็จทางการเงิน
    • นอกจากนี้ยังแนะนำให้พิจารณาด้วยว่างานนี้จะสร้างคุณค่าให้ผู้อื่นได้อย่างไร เช่น อาจมีกลุ่มเล็ก ๆ ที่ให้คุณค่ามากกับการสร้าง netlist ของวงจรบางชนิดขึ้นใหม่ให้เล็กลง คล้ายกับ Wii console เวอร์ชันที่ทำให้เรียบง่ายขึ้น

  • แนวทางที่เรียบง่ายแต่ได้ผล

    • วิธี brute force เพื่อค้นหาการเชื่อมต่อที่ซ่อนอยู่เป็นไอเดียที่เรียบง่ายแต่ยอดเยี่ยม
    • ความพยายามด้าน reverse engineering ในงานอดิเรกปัจจุบันมักไปไกลกว่านั้น โดยใช้วิธีทำลายชิ้นงาน เช่น ขัดกระดาษทรายทีละชั้นเพื่อสร้างกลับแบบ 1:1 ซึ่งยิ่งยากขึ้นเมื่อจำนวนชั้นของ PCB เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะในเทคโนโลยีผู้บริโภคสมัยใหม่

  • การสร้าง Openseadragon viewer อย่างรวดเร็ว

    • จากบทความสามารถสร้าง Openseadragon viewer สำหรับ PCB ได้อย่างรวดเร็ว
    • ทำให้สามารถดูภาพที่ความละเอียดเต็มได้โดยไม่ต้องดาวน์โหลดไฟล์ JPG ขนาด 124MB ทั้งหมดบนโทรศัพท์มือถือ โดยภาพจะประกอบด้วยเลเยอร์หลายระดับความละเอียดและรูปย่อยจำนวนมาก

  • โปรเจกต์ที่ยอดเยี่ยม

    • เพิ่งได้เห็นโปรเจกต์นี้ไม่นานและประทับใจกับจำนวนสายไฟที่มากมาย
    • ตลอดหลายปีที่ผ่านมาเคยทำ reverse engineering ของ PCB ที่มี 2-4 เลเยอร์เป็นหลัก และคิดว่าวิธีที่ดีที่สุดในการแก้ปัญหานี้คือสถานี flying probe ที่สร้างด้วยเครื่องพิมพ์ 3D
    • อีกวิธีหนึ่งในการจัดการกับบอร์ดหลายเลเยอร์คือแนวทาง scan-sand-scan ซึ่งให้ artwork ที่แม่นยำได้ แต่ฝุ่นที่เกิดขึ้นเป็นอันตราย

  • ความเป็นไปได้ของแนวทาง 'bed of nails'

    • สงสัยว่าสามารถใช้แนวทาง 'bed of nails' เพื่อตัดปัญหาความยากเชิงกลไกของ flying probe ได้หรือไม่
    • มีข้อเสนอให้จัดเรียงโพรบจำนวนมากในความละเอียดคงที่ แล้วเชื่อมต่อเข้ากับ switch matrix backend ที่มีอยู่แล้ว
    • นี่คือการเปลี่ยนปัญหาเชิงกลไกให้กลายเป็นปัญหาการวางเลย์เอาต์ PCB ความหนาแน่นสูง ซึ่งเป็นโอกาสในการใช้ความเชี่ยวชาญในด้านนี้

  • ข้อคิดเกี่ยวกับวิธี sand and scan หรือ X-ray/CT

    • หากใช้วิธี sand and scan หรือ X-ray/CT ก็สามารถสร้างไฟล์ Gerber และค่อยจัดระเบียบด้วยมือได้
    • สามารถอนุมานเครือข่ายการเชื่อมต่อในแต่ละเลเยอร์แล้วลดให้เหลือจำนวนเครือข่ายน้อยลงได้
    • วิธีนี้ง่ายกว่าการบัดกรีสายไฟเข้ากับบอลทุกจุดมาก แต่ด้วย netlist เพียงอย่างเดียวก็ยังไม่สามารถสร้าง schematic แบบอัตโนมัติได้ จึงยังต้องมีงานเพิ่มเติมเพื่อทำ schematic
    • ในงาน reverse engineering โดยทั่วไปมักโฟกัสที่ชิปตัวเดียว แล้วไล่ตามแต่ละ trace ที่สนใจด้วยมือเพื่อวาด schematic

  • คุณค่าที่เป็นไปได้ของโปรเจกต์นี้

    • ในช่วงไม่กี่เดือนที่ผ่านมาเคยพยายามทำ reverse engineering เมนบอร์ดเซิร์ฟเวอร์ของ Dell และเมนบอร์ด Lenovo ThinkCentre แต่ยากเกินไปสำหรับการทำด้วยมือจึงล้มเลิกไปเกือบหมด
    • โปรเจกต์นี้สามารถสร้างคุณค่าได้มากในฐานะโปรเจกต์โอเพนซอร์ส โดยคุณค่าอาจไม่ได้อยู่ที่ตัวเครื่องมือ แต่อยู่ที่กระบวนการ
    • ตามที่มีการกล่าวถึงในคอมเมนต์ด้านล่าง การทำกระบวนการให้เป็นอัตโนมัติ เช่น แบบเครื่อง bonding น่าจะนำมาปรับใช้กับการ probing ได้ เพราะมีงานจำนวนมากเกิดขึ้นแล้วในวงการเครื่องพิมพ์ 3D

  • โปรเจกต์ที่น่าทึ่ง

    • ความมุ่งมั่นที่ลงมือทำสิ่งที่ดูเหมือนต้องทำเป็นพันครั้งจริง ๆ เป็นพันครั้งนั้นน่าประทับใจ
    • ตอนนี้ที่วงการ homebrew pick and place กำลังเริ่มต้นขึ้น ก็เลยสงสัยว่ามีวิธีใช้งานให้เกิดประโยชน์ในทางปฏิบัติหรือไม่
    • สงสัยว่าจะใช้หัว pick and place ที่คล้ายกับเครื่องมือ wire wrap ได้หรือไม่ หรือจำเป็นต้องใช้ความแม่นยำที่สูงกว่านั้นอีกระดับเหมือน bond wire ของชิป

  • ข้อเสนอให้สัมภาษณ์กับ Louis Rossmann

    • น่าจะเป็นความคิดที่ดีถ้าไปสัมภาษณ์กับ Louis Rossmann บน YouTube เกี่ยวกับสิทธิในการซ่อม

  • ไอเดียที่สร้างสรรค์

    • ถ้าการบัดกรีเป็นส่วนที่ทรมาน และการทำ imaging คือส่วนที่ใหม่ ก็แปลว่ายังมีโอกาสอยู่ตรงนี้
    • เป็นไปได้ที่จะสร้าง flying probe ราคาถูกโดยอิงจากเครื่องพิมพ์ 3D Ender3 ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่เหมาะมากสำหรับการใช้ซอฟต์แวร์อัจฉริยะมาชดเชยข้อด้อยของฮาร์ดแวร์ราคาถูก