Perkenalan HN: Rekayasa balik Switch Lite dengan 1.917 kabel

Rekayasa balik boardview Nintendo Switch Lite

• Ini adalah data hasil dari proses mengekstraksi netlist dari logic board Nintendo Switch Lite.
• Komponen listrik yang disolder ke PCB dan lapisan tembaga membentuk rangkaian listrik.
• Netlist digabungkan dengan data geometri komponen dan pad untuk membentuk boardview.

Bagaimana ini dilakukan?

• Proses pembuatan citra panorama geometris dan akurat warna dari PCB yang telah dirakit pada resolusi 6000 PPI.
• Dukungan GUI untuk menggambar dan mengoreksi data komponen/pad di atas panorama.
• Pengembangan PCB khusus yang dapat memberi daya ke pin dalam jumlah berapa pun satu per satu dan membaca status semua pin di antara setiap tahap.

Proses

• Mengambil semua gambar untuk membuat panorama bawah, lalu membalik board dan melepas RF shield untuk membuat panorama atas.
• Mengimpor panorama yang sudah selesai ke GUI dan menempatkan data geometri awal komponen/pad.
• Melepas semua komponen satu per satu dan menyimpannya di lokasi tertentu untuk analisis.
• Saat semua pad terekspos dan tidak dalam kondisi short, memeriksa semua pad dengan DMM dan mencatatnya di GUI.
• Menggunakan GUI untuk mengelompokkan pad yang tersisa menjadi net-fragment berdasarkan koneksi visual.
• Mencatat di GUI urutan kabel yang menghubungkan pin pada PCB extractor ke net-fragment pada PCB target.
• Menjalankan extractor untuk membuat pemetaan lengkap dari semua koneksi tersembunyi.
• Menggunakan GUI untuk menggabungkan semua fragmen menjadi netlist lengkap dan mengekspornya sebagai file boardview.

Statistik akhir

• 2444 foto digabungkan menjadi 2 panorama, 760 komponen dipisahkan, 1917 kabel digunakan, sekitar 30176 sambungan solder bebas timbal, bebas bismut, dan bebas halida digunakan.

Keterbatasan

• Panorama sebenarnya memiliki resolusi 2000 PPI.
• Alasan kontur komponen/pad sederhana adalah karena OBV saat ini tidak mendukung fitur rendering yang kompleks.
• RF shield harus dilepas dan pembersihan ultrasonik diperlukan sebelum ekstraksi, tetapi penulis tidak memiliki pembersih ultrasonik.

Mengapa proyek ini dilakukan?

• Penulis memiliki lebih dari 10 tahun pengalaman di bidang manufaktur kontrak elektronik yang bekerja untuk sektor medis, penerbangan, militer, dan industri.
• Proyek ini adalah eksperimen yang menggabungkan freelancing internet dari rumah dan penyolderan listrik profesional.
• Jika proyek ini dianggap berguna, penulis meminta donasi.

Kontak/berlangganan

• Masukan, koreksi, dan kontak umum dipersilakan melalui email.
• Mendukung RSS, dan dapat bergabung ke mailing list dengan email berjudul 'SUBSCRIBE'.

Opini GN⁺

• Artikel ini menjelaskan secara rinci proses rekayasa balik PCB produk elektronik, khususnya logic board Nintendo Switch Lite.
• Penulis menggabungkan teknik penyolderan elektronik profesional dan analisis PCB untuk mengembangkan metode baru yang tidak bergantung pada peralatan besar yang sudah ada, sehingga menunjukkan kemungkinan menghasilkan data yang berguna bahkan bagi individu atau usaha kecil.
• Tulisan ini sangat menarik dan bermanfaat bagi orang yang tertarik pada teknik elektronika, serta dapat membantu memahami struktur dan fungsi perangkat elektronik yang kompleks.

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Usulan tentang model pendanaan

  • Tidak punya pengalaman langsung, tetapi tampaknya ada kekhawatiran soal menghasilkan pendapatan setelah karya dirilis.
  • Disarankan mempertimbangkan model crowdfunding. Ini adalah cara mengumpulkan dana di muka, dan juga memiliki keuntungan berupa semacam pemungutan suara implisit untuk proyek yang paling diinginkan.
  • Model ini mirip dengan Empress yang terkenal karena meretas Denuvo DRM, sistem anti-pembajakan gim. Ia tampaknya cukup berhasil secara finansial.
  • Juga disarankan untuk mempertimbangkan nilai apa yang dapat diberikan pekerjaan ini kepada orang lain. Misalnya, mungkin ada kelompok kecil yang sangat menghargai pembuatan ulang netlist dari rangkaian tertentu dalam versi yang lebih kecil, seperti konsol Wii yang disederhanakan.

• Pendekatan yang sederhana tetapi efektif

  • Metode brute-force untuk menemukan koneksi tersembunyi adalah ide yang sederhana tetapi brilian.
  • Upaya reverse engineering hobi saat ini melangkah lebih jauh dengan menggunakan metode destruktif, mengamplas per lapisan untuk membuat rekonstruksi 1:1. Ini menjadi semakin sulit seiring bertambahnya jumlah lapisan PCB, terutama pada teknologi konsumen modern.

• Pembuatan cepat viewer Openseadragon

  • Dari artikel tersebut, viewer Openseadragon untuk PCB dapat dibuat dengan cepat.
  • Ini memungkinkan gambar dilihat pada resolusi penuh tanpa perlu mengunduh JPG 124MB di ponsel. Gambar disusun dari layer dengan berbagai resolusi dan banyak foto kecil.

• Proyek yang keren

  • Baru-baru ini melihat proyek ini dan terkesan dengan banyaknya jumlah kabel.
  • Selama beberapa tahun, kebanyakan melakukan reverse engineering PCB 2-4 layer. Solusi terbaik yang terpikir untuk masalah ini adalah stasiun flying probe yang dibuat dengan printer 3D.
  • Cara lain untuk menangani board multilayer adalah pendekatan scan-sanding-scan, yang bisa menghasilkan artwork yang akurat, tetapi debu yang dihasilkan berbahaya.

• Kemungkinan pendekatan 'bed of nails'

  • Bertanya-tanya apakah pendekatan 'bed of nails' bisa digunakan untuk menghilangkan kesulitan mekanis dari flying probe.
  • Diusulkan untuk menyusun banyak probe pada resolusi tetap, lalu menghubungkannya ke backend switch matrix yang sudah dimiliki.
  • Ini mengubah masalah mekanis menjadi masalah layout PCB berdensitas tinggi, sebuah peluang untuk menunjukkan keahlian di bidang tersebut.

• Pemikiran tentang metode sand and scan atau X-ray/CT

  • Dengan menggunakan metode sand and scan atau X-ray/CT, file Gerber dapat dihasilkan lalu dirapikan secara manual.
  • Jaringan koneksi per lapisan bisa diinferensikan lalu dikurangi menjadi jumlah jaringan yang lebih sedikit.
  • Ini jauh lebih mudah daripada menyolder kabel ke setiap ball. Netlist saja tidak bisa otomatis menghasilkan skematik, jadi tetap diperlukan pekerjaan untuk membuat skematik.
  • Dalam upaya reverse engineering, biasanya fokus pada satu chip dan mengikuti setiap trace yang diminati secara manual sambil menggambar skematik.

• Nilai potensial dari proyek ini

  • Dalam beberapa bulan terakhir, sempat mencoba melakukan reverse engineering motherboard server Dell dan motherboard Lenovo ThinkCentre, tetapi sebagian besar ditinggalkan karena terlalu sulit dilakukan secara manual.
  • Proyek ini dapat menciptakan nilai besar sebagai proyek open source. Nilainya bisa datang dari prosesnya, bukan dari alatnya.
  • Seperti disebutkan dalam komentar di bawah, mengotomatiskan proses, misalnya seperti mesin bonding, tampaknya memungkinkan karena banyak pekerjaan sudah dilakukan di bidang printer 3D dan itu bisa diterapkan untuk probing.

• Proyek yang menakjubkan

  • Kegigihan untuk benar-benar melakukan sesuatu yang terasa membutuhkan ribuan langkah sungguh mengesankan.
  • Sekarang ketika homebrew pick and place mulai bermunculan, muncul pertanyaan apakah ada cara praktis untuk memanfaatkannya.
  • Juga muncul pertanyaan apakah mungkin menggunakan tip pick and place yang mirip alat wire wrap, atau apakah dibutuhkan presisi tingkat lebih tinggi seperti bond wire pada chip.

• Usulan wawancara dengan Louis Rossmann

  • Rasanya akan bagus jika diwawancarai Louis Rossmann di YouTube tentang hak untuk memperbaiki.

• Ide yang kreatif

  • Jika bagian yang menyakitkan adalah penyolderan, dan bagian yang baru adalah imaging, maka ada peluang di sini.
  • Mungkin saja membuat flying probe murah berbasis printer 3D Ender3. Ini adalah situasi yang sempurna untuk mengatasi kelemahan perangkat keras murah dengan software yang cerdas.