你能对 ASIC 进行逆向工程吗？

今年早些时候，我们发布了一个谜题，为您提供了一个完整的神经网络，并要求您弄清楚它的作用。反响很好，所以我们又做了一个！这一次，我们将更深入地了解技术堆栈。对于这个谜题，我们设计了一个芯片，但我们只提供布局。芯片制造速成课程 现代芯片的生命起源于代码。硬件设计人员使用 Verilog 等硬件描述语言描述电路，该语言被综合为逻辑门（NAND、NOR、XOR、触发器）的网表。然后，电子设计自动化工具对这些栅极进行布局和布线：它们为芯片上的每个栅极选择一个物理位置，并在通过通孔连接的许多堆叠布线层上绘制连接它们的金属线。最终结果是一个 GDS 文件：芯片每一层上每个多边形的几何描述，从执行实际逻辑的晶体管到其顶部的所有金属。这是英特尔或台积电等代工厂用来制造物理芯片的文件。从真正意义上来说，GDS 就是芯片。电路所做的一切都在那里。棘手的部分：没有任何标签！我们设计了一个 ASIC，并为您提供了它的最终掩模：所有金属层、布线层和有源晶体管层，以及一些示例输入和输出。你的工作是对其进行逆向工程。首先，从布局中恢复网表。然后找出电路的真正用途。然后是谜中谜：一旦你了解了芯片的作用，就用它来梳理出它正在寻找的输出，并找到最终答案的字符串值。您可以在这里找到您需要的一切。一些入门指南：电路的物理布局暗示了其功能，因此请仔细查看布局！设计中有一部分用于生成输出，但不影响 [成功] 输出。您可以放心地在初始逆向工程步骤中忽略它。您需要想出一种方法来模拟底层电路来测试您的解决方案并获得最终输出！当[成功]输出信号变高时，您就会知道您有正确的解决方案。不要忘记在每次输入尝试之前切换 [rst_n]。我们在电路和存储库中隐藏了一些有趣的复活节彩蛋（包括您不需要查看来解决主要谜题的部分），看看您在完成谜题后是否能发现它们。一旦你弄清楚了，请在此处提交你的答案并简要描述你是如何做到的。提交截止日期为 2026 年 9 月 4 日。请随意与朋友合作解决这个难题，但在提交截止之前，请勿在网上发布剧透（或完整文章）。如果您在提交关闭后确实发布了您的解决方案（在个人博客或存储库上），请给我们发送电子邮件，我们可能会在后续帖子中包含该链接！请不要将拼图文件直接输入人工智能工具，也不要用它来生成你的文章。不过，请随意使用人工智能来编写您可能需要的任何脚本或代码作为解决难题的一部分！使用人工智能来解决热身难题也是公平的游戏，见下文。如果您在使用过程中有疑问，请联系 asic-puzzle@janestreet.com — 我们无法提供提示，但我们很乐意提供帮助。我们将在后续帖子中介绍最有趣的文章和技术，并发送我们最喜欢的解决方案的赠品。热身如果您以前从未打开过 GDS 文件，请不要担心：大多数人也没有打开过。为了帮助您入门，我们提供了一个小型的工作示例：一个简单的二进制加法器，及其 Verilog 源代码、门级网表以及生成的 GDS。您可以使用它来熟悉电路如何映射到布局上，并在将它们指向真正的难题之前测试您构建的任何工具。预热文件可在拼图存储库中找到。您需要的一切都是免费且开源的：设计使用开源 PDK，KLayout 或 Magic VLSI 等工具将很乐意打开 GDS，让您浏览各层。更大的挑战即将来临，请将此难题视为其本身的热身。今年晚些时候，我们将发起一场竞赛，我们将挑战您设计自己的芯片，而不是对我们的芯片进行逆向工程 - 最有趣的参赛作品将被实际制作出来，这样您就可以在现实生活中测试您的芯片。请继续关注——我们将在未来几个月内在博客上公布详细信息。 Jane Street 的硬件 Jane Street 的硬件团队设计运行世界上一些最快的交易系统的 FPGA 和 ASIC，日常工作充满了像这样的难题：盯着海量的门、时序报告或波形，慢慢弄清楚到底发生了什么。这些问题很难解决，但解决起来却让人非常满意，老实说，这也是我们喜欢在这里工作的一个重要原因。如果这听起来很有趣，可以通过一些方式了解更多信息：如果您只是想保持联系，您可以