HN紹介: 1,917本の配線でSwitch Liteをリバースエンジニアリング

 (usoldering.com)
1 ポイント 投稿者 GN⁺ 2024-02-26 | 1件のコメント | WhatsAppで共有

Nintendo Switch Liteのボードビュー逆設計

  • Nintendo Switch Liteのロジックボードからネットリストを抽出する過程の結果データ。
  • PCBにはんだ付けされた電気部品と銅層が電気回路を構成する。
  • ネットリスト、部品、パッドの幾何学データを組み合わせてボードビューを構成する。

どのように行われたのか？

  • 6000 PPI解像度で、組み立て済みPCBの幾何学的かつ色再現が正確なパノラマ画像を生成する工程。
  • パノラマ上に部品/パッドデータを描画し、修正できるGUIをサポート。
  • 任意本数のピンに1本ずつ給電し、各ステップの間にすべてのピンの状態を読み取れる独自PCBを開発。

工程

  • すべての画像を取得して底面パノラマを作成し、ボードを裏返してRFシールドを外した後、上面パノラマを作成。
  • 完成したパノラマをGUIに取り込み、初期の部品/パッド幾何学データを配置。
  • すべての部品を個別に取り外し、解析のため特定の位置に保管。
  • すべてのパッドが露出し短絡していない状態で、DMMを使ってすべてのパッドをプローブし、GUIに記録。
  • GUIを使って残りのパッドを視覚的な接続に基づいてネットフラグメントにグループ化。
  • 抽出用PCBのピンから対象PCBのネットフラグメントへ接続する配線の順序をGUIに記録。
  • 抽出器を実行して、すべての隠れた接続の完全なマッピングを生成。
  • GUIを使ってすべてのフラグメントを完成したネットリストにマージし、ボードビューファイルとしてエクスポート。

最終統計

  • 2,444枚の写真を2つのパノラマに合成し、760個の部品を取り外し、1,917本の配線を使用し、約30,176か所の無鉛・ビスマスフリー・ハロゲンフリーのはんだ接合を使用。

制限

  • パノラマの実際の解像度は2000 PPI。
  • 部品/パッドの輪郭が単純なのは、OBVが現時点で複雑なレンダリング機能をサポートしていないため。
  • RFシールドの取り外しと抽出前の超音波洗浄が必要だが、著者は超音波洗浄機を持っていない。

なぜこのプロジェクトを行ったのか？

  • 著者は医療、航空、軍事、産業分野で働く電子機器受託製造の分野で10年以上の経験を持つ。
  • このプロジェクトは、自宅で行うインターネットのフリーランス業と専門的な電気はんだ付けを組み合わせる実験。
  • このプロジェクトが有用だと思った場合は寄付を求めている。

連絡/購読

  • フィードバック、訂正、一般的な連絡はメールで歓迎。
  • RSSに対応しており、件名をSUBSCRIBEとしたメールでメーリングリストに登録可能。

GN⁺の見解

  • この記事は電子製品のPCBリバースエンジニアリング過程を詳しく説明しており、特にNintendo Switch Liteのロジックボードを対象としている。
  • 著者は専門的な電子はんだ付け技術とPCB解析を組み合わせ、従来の大規模設備に依存しない新しい手法を開発することで、個人や小規模事業者でも有用なデータを生成できる可能性を示している。
  • この文章は電子工学に関心のある人にとって非常に興味深く有益であり、複雑な電子機器の構造と機能を理解する助けとなる。

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1件のコメント

 
GN⁺ 2024-02-26
Hacker Newsの意見

  • 資金調達モデルに関する提案

    • 直接の経験はないが、作品公開後の収益化に不安があることは理解できる。
    • クラウドファンディングモデルを検討してみることを提案する。これは事前に資金を集める方式であり、最も望まれているプロジェクトに対する暗黙の投票という利点もある。
    • このモデルは、ゲームのアンチチートシステムである Denuvo DRM をハックすることで有名な Empress に似ている。彼女は財政的に成功しているように見える。
    • また、自分の作業が他者にどのような価値を提供できるかを考えることも勧める。たとえば、簡素化された Wii コンソールのように、特定の回路のネットリストをより小さく再構成することに大きな価値を見いだす小規模なグループがいるかもしれない。

  • 単純だが効果的なアプローチ

    • 隠れた接続を見つけるための総当たり方式は、単純だが優れたアイデアだ。
    • 現在の趣味レベルのリバースエンジニアリングの取り組みは、さらに進んで破壊的な方法を使い、層ごとに研磨して 1:1 で再構成している。これは PCB のレイヤー数が増えるほど、特に最新の民生技術ではより難しくなる。

  • Openseadragon ビューアーの迅速な生成

    • 記事から PCB の Openseadragon ビューアーをすばやく作成できる。
    • モバイルフォンで 124MB の JPG をダウンロードしなくても、フル解像度で見ることができる。画像はさまざまな解像度のレイヤーと多数の小さな写真で構成されている。

  • 素晴らしいプロジェクト

    • 最近このプロジェクトを知り、多数の配線の数に感銘を受けた。
    • ここ数年、主に 2〜4 レイヤーの PCB をリバースエンジニアリングしてきた。この問題を解決する最善の方法として、3D プリンタで作ったフライングプローブステーションを考えている。
    • 多層基板を扱う別の方法としては、スキャン・研磨・スキャンのアプローチがあり、正確なアートワークを得られるが、発生する粉塵は有害だ。

  • 「ベッド・オブ・ネイル」アプローチの可能性

    • フライングプローブの機械的な難しさをなくすために、「ベッド・オブ・ネイル」アプローチを使えるのではないかと思う。
    • 多数のプローブを一定の解像度で配置し、既に持っているスイッチマトリクスのバックエンドに接続する方式を提案する。
    • これは機械的な問題を高密度 PCB レイアウトの問題へと変換するものであり、この分野での専門性を発揮できる機会でもある。

  • 研磨してスキャンする方法、または X線/CT 手法についての考察

    • 研磨してスキャンする方法、または X線/CT 手法を使えば、Gerber ファイルを生成して手動で整えることができる。
    • レイヤーごとに接続されたネットワークを推論し、より少ない数のネットワークに減らすことができる。
    • すべてのボールに配線をはんだ付けするよりはるかに簡単な方法だ。ネットリストだけでは回路図を自動生成できないので、回路図を作るための作業は依然として必要になる。
    • リバースエンジニアリングでは、主に 1 つのチップに注目し、関心のある各トレースを手作業で追って回路図を描く。

  • このプロジェクトの潜在的価値

    • ここ数か月、Dell サーバーのマザーボードや Lenovo ThinkCentre のマザーボードのリバースエンジニアリングを試みたが、手作業では難しすぎて大半を断念した。
    • このプロジェクトはオープンソースプロジェクトとして大きな価値を生み出せる。ツールそのものよりも、プロセスの中に価値があるかもしれない。
    • 下のコメントで触れられているように、たとえばボンディングマシンのような形でプロセスを自動化することは可能だろう。3D プリンタ分野では多くの作業が行われてきたので、それをプロービングに応用できるはずだ。

  • 驚くべきプロジェクト

    • 何千回もの作業が必要だと思われることを、本当に何千回もやり遂げた粘り強さが印象的だ。
    • ホームブリューのピックアンドプレースが立ち上がりつつある今、それを活用できる実用的な方法があるのではないかと思う。
    • ワイヤラップツールに似たピックアンドプレース用のチップを使うことが可能なのか、それともチップのボンドワイヤのようにさらに一段高い精度が必要なのかが気になる。

  • ルイス・ロスマンとのインタビュー提案

    • YouTube で修理する権利について、ルイス・ロスマンにインタビューすると良さそうだ。

  • 創造的なアイデア

    • はんだ付けがつらい部分で、イメージングが新しい部分なのだとすれば、そこにチャンスがある。
    • Ender3 3D プリンタをベースにした安価なフライングプローブを作ることは可能だ。これは、安価なハードウェアの欠点を賢いソフトウェアで克服できる絶好の状況だ。