Ingénierie inverse des microcontrôleurs ST Microelectronics

STMicroelectronics est un fabricant multinational franco-italien d'électronique et de semi-conducteurs dont le siège est à Genève, en Suisse. C'est le plus grand fabricant de semi-conducteurs d'Europe en termes de chiffre d'affaires. ST est parmi les leaders mondiaux dans un large éventail de segments, notamment les semi-conducteurs pour applications industrielles, les têtes d'impression à jet d'encre, les MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems), les décodeurs MPEG et les puces pour cartes à puce, les circuits intégrés automobiles, les périphériques informatiques et les puces pour applications mobiles et sans fil.

Bien que le siège social de STMicroelectronics et le siège pour la région EMEA soient basés à Genève, la société holding, STMicroelectronics N.V., est enregistrée à Amsterdam, aux Pays-Bas.

Le siège américain de la société se trouve à Coppell, au Texas. Le siège pour la région Asie-Pacifique est à Singapour, tandis que les opérations au Japon et en Corée ont leur siège à Tokyo. Le siège pour la région de la Grande Chine est à Shanghai.

 

Historique

STMicroelectronics a été créée en 1987 par la fusion des sociétés de semi-conducteurs SGS Microelettronica (Società Generale Semiconduttori) d'Italie et Thomson Semiconducteurs, la branche semi-conducteurs de Thomson en France. Au moment de la fusion, la société s'appelait SGS-THOMSON, mais a pris son nom actuel en mai 1998 après le retrait de Thomson SA en tant qu'actionnaire.

SGS Microelettronica et Thomson Semiconducteurs étaient toutes deux des sociétés de semi-conducteurs de longue date. SGS Microelettronica est issue en 1972 d'une fusion antérieure de deux sociétés :

ATES (Aquila Tubi e Semiconduttori), un fabricant de tubes à vide et de semi-conducteurs dont le siège était à L'Aquila, dans les Abruzzes, qui en 1961 a changé son nom en Azienda Tecnica ed Elettronica del Sud et a délocalisé son usine de fabrication dans la banlieue de Catane, en Sicile.

Società Generale Semiconduttori (fondée en 1957 par Adriano Olivetti).
Thomson Semiconducteurs a été créée en 1982 par la nationalisation massive des industries par le gouvernement français. Elle comprenait :
les activités semi-conducteurs de la société électronique française Thomson.
Mostek, une société américaine fondée en 1969 par d'anciens employés de Texas Instruments.
Silec, fondée en 1977.
Eurotechnique fondée en 1979 à Rousset, Bouches-du-Rhône, en tant que coentreprise entre Saint-Gobain de France et National Semiconductor des États-Unis.
EFCIS, fondée en 1977.
SESCOSEM, fondée en 1969.
Après sa création par fusion en 1987, SGS-Thomson était classée 14e parmi les 20 premiers fournisseurs de semi-conducteurs avec un chiffre d'affaires d'environ 850 millions de dollars. La société a participé à la consolidation de l'industrie des semi-conducteurs depuis sa création, avec des acquisitions telles que :
En 1989, la société britannique Inmos, connue pour ses microprocesseurs transputers, rachetée à la société mère Thorn EMI.
En 1994, les activités semi-conducteurs de Nortel (Canada).
En 2002, la division Microelectronics d'Alcatel, qui, avec l'intégration de plus petites entreprises comme la société britannique Synad Ltd, a aidé l'entreprise à se développer sur le marché des réseaux sans fil (Wireless-LAN).
En 2007, Genesis Microchip (États-Unis). [2][3] Genesis Microchip est connu pour sa force dans la technologie de traitement vidéo (Faroudja) et possède des centres de conception à Santa Clara, Toronto, Taipei, Taïwan R.O.C. et Bangalore.
Le 8 décembre 1994, la société a réalisé son introduction en bourse sur les marchés boursiers de Paris et de New York. L'actionnaire Thomson SA a vendu sa participation dans la société en 1998, date à laquelle la société a également été cotée à la Borsa Italiana de Milan.
Rachat de VLSI Vision Ltd.

En 2002, Motorola et TSMC ont rejoint ST et Philips dans un nouveau partenariat technologique. L'Alliance Crolles2 a été créée avec une nouvelle usine de fabrication de tranches de 12 pouces située à Crolles (France).

En 2005, STMicroelectronics était classée cinquième, derrière Intel, Samsung, Texas Instruments et Toshiba, mais devant Infineon, Renesas, NEC, NXP et Freescale. La société était le plus grand fournisseur européen de semi-conducteurs, devant Infineon et NXP (voir les leaders des ventes de semi-conducteurs par année).

Début 2007, NXP (anciennement Philips Semiconductors) et Freescale (anciennement Motorola Semiconductors) ont décidé de mettre fin à leur participation dans l'Alliance Crolles2. Selon les termes de l'accord, l'Alliance a pris fin le 31 décembre 2007.[4]
Le 22 mai 2007, ST et Intel ont créé une coentreprise dans le domaine de la mémoire appelée Numonyx. Cette nouvelle société a fusionné les activités de mémoire Flash de ST et Intel.

La consolidation du marché des semi-conducteurs s'est poursuivie avec ST et NXP annonçant le 10 avril 2008 la création d'une nouvelle coentreprise de leurs activités mobiles, ST détenant 80 % de la nouvelle société et NXP 20 %. Cette coentreprise a débuté le 20 août 2008.
Le 10 février 2009, ST Ericsson, une coentreprise réunissant ST-NXP Wireless et Ericsson Mobile Platforms, a été créée.
En 2011, STMicroelectronics a annoncé la création d'un laboratoire commun avec la Scuola Superiore Sant'Anna. Le laboratoire se concentrera sur la recherche et l'innovation en bio-robotique, systèmes intelligents et microélectronique.[5] Les collaborations passées avec la Scuola Superiore Sant'Anna incluaient DustBot, une plateforme intégrant des « robots de service » autonomes pour la collecte des déchets.

 

Actionnaires

En 2012, les actionnaires étaient :
72,4 % public (New York Stock Exchange, Euronext Paris, Borsa Italiana Milano)
27,6 % STMicroelectronics Holding II B.V.
100 % STMicroelectronics Holding N.V.
50 % Fonds stratégique d'investissement de France (précédemment FT1CI (Areva et Commissariat à l'Énergie Atomique))
50 % Ministero dell'Economia e delle Finanze d'Italie (Finmeccanica jusqu'en 2004, Cassa Depositi e Prestiti jusqu'en 2010, les deux entre 2004 et 2009)

 

Segments de produits

ST concentre sa stratégie produit sur les technologies de détection et de puissance, les produits automobiles et les solutions de traitement embarqué.
Détection et puissance : ce segment englobe les MEMS et capteurs, les discrets de puissance et les produits analogiques avancés. C'est une indication simple que nos produits analogiques peuvent être utilisés pour concevoir tout système nécessitant des semi-conducteurs, des capteurs, des dispositifs de voie de signal, des étages de puissance de sortie – discrets et/ou intégrés, ainsi que les blocs de gestion d'alimentation complets. Complétés par une collection complète de microcontrôleurs modernes, les dispositifs analogiques Sense & Power peuvent répondre aux besoins de toute conception.

Produits automobiles : le portefeuille automobile couvre tous les domaines d'application clés, de la chaîne de traction et de la sécurité à la carrosserie et à l'infodivertissement. ST a historiquement été l'un des principaux fournisseurs et innovateurs dans le domaine des dispositifs semi-conducteurs dédiés aux applications automobiles. Avec un portefeuille allant des microcontrôleurs complexes pour la chaîne de traction, aux dispositifs audio et d'infodivertissement, en passant par les fonctions standard et dédiées à la carrosserie et au confort, ST continue de maintenir sa position de leader et son orientation. Les produits conçus et fabriqués spécifiquement pour les applications automobiles sont complétés par une large gamme de produits « grade automobile », testés et garantis pour fonctionner dans les conditions environnementales automobiles strictes.

Solutions de traitement embarqué : les solutions de traitement embarqué comprennent les microcontrôleurs (ST6, ST7, µPSD, ST9, ST10, STR7, STR9, STM8, STM32 STM-MCU), les produits semi-conducteurs discrets, les produits numériques grand public et d'imagerie, les processeurs d'application. Il comprend les produits grand public, multimédia, sans fil et filaires. Les produits standard spécifiques à l'application (ASSP) numériques grand public tels que les codecs et décodeurs pour MPEG-2 et MPEG-4. Les ASIC sans fil. Les cartes à puce. Les passeports électroniques.

Après un échec antérieur, STMicroelectronics est restée à l'écart des marchés volatils des DRAM et des microprocesseurs pour PC. En 1994, elle a tenté de lancer des microprocesseurs compatibles Intel 80486 en partenariat avec la société américaine Cyrix. Un seul modèle a été achevé, le microprocesseur Cyrix M1 de 1995, destiné à concurrencer la famille Pentium d'Intel.

Elle a cependant connu un certain succès sur le marché des systèmes embarqués compatibles x86 pour PC avec sa gamme de SoC STPC, aboutissant au STPC Atlas de classe 486, dont la production a pris fin en 2008.

 

Recherche & Développement

Depuis sa création, ST a maintenu un engagement constant envers la R&D. Près d'un quart de ses employés travaillent en R&D et en conception de produits, et en 2012, la société a consacré environ 28 % de son chiffre d'affaires à la R&D(1). Parmi les entreprises les plus innovantes du secteur, ST possède environ 16 000 brevets, environ 9 000 familles de brevets et 515 nouvelles demandes. L'entreprise s'appuie sur un riche ensemble de technologies de fabrication de puces, notamment le CMOS FD-SOI (Fully Depleted Silicon-on-Insulator) avancé, les technologies mixtes, analogiques et de puissance, et est partenaire de l'International Semiconductor Development Alliance (ISDA) pour le développement de technologies CMOS de nouvelle génération.

Chaque groupe est composé de plusieurs divisions ou unités commerciales. Chaque division est responsable de la conception, de l'industrialisation, de la fabrication et de la commercialisation de son propre portefeuille de produits. Les opérations sont assistées par une organisation centrale de R&D et les bureaux de vente locaux. La société dispose de 16 unités de recherche et développement et de 39 centres de conception et d'application.

 

Usines de fabrication

Contrairement aux sociétés de semi-conducteurs dites fabless, STMicroelectronics possède et exploite ses propres usines de fabrication de tranches de semi-conducteurs. Pour offrir à ses clients une machine de fabrication indépendante, sécurisée et rentable, ST exploite un réseau mondial d'usines de front-end (fabrication de tranches) et de back-end (assemblage, test et conditionnement). En 2006, la société possédait cinq usines de tranches de 8 pouces (200 mm) et une usine de tranches de 12 pouces (300 mm) [citation nécessaire]. La majeure partie de la production est réalisée à des gravures de 0,18 µm, 0,13 µm, 90 nm et 65 nm (mesures de la longueur de grille des transistors). STMicroelectronics possède également des usines de back-end, où les puces de silicium sont assemblées et connectées dans des boîtiers en plastique ou en céramique. [6]

Les principaux sites comprennent :

 

Grenoble, France

Grenoble est l'un des centres de R&D les plus importants de l'entreprise, employant environ 6 000 personnes. Le site de Polygone emploie 2 200 personnes et est l'un des sites historiques de la société (ex-SGS). Toutes les lignes de fabrication de tranches historiques sont désormais fermées, mais le site accueille les sièges de nombreuses divisions (marketing, conception, industrialisation) et un important centre de R&D, axé sur la conception de silicium et de logiciels ainsi que le développement de procédés de fabrication.

Le site de Crolles abrite une usine de tranches de 8 pouces (200 mm) et une de 12 pouces (300 mm) et a été construit à l'origine comme centre de R&D commun pour les technologies submicroniques dans le cadre du partenariat Grenoble 92 de 1990 entre SGS-Thomson et le CNET, le centre de R&D de l'opérateur français France Telecom. L'usine de 8 pouces (200 mm), connue sous le nom de Crolles 1, est la première de l'entreprise et a été construite dans le cadre d'un partenariat de 1991 entre SGS-Thomson et Philips pour développer de nouvelles technologies de fabrication. Crolles 1 a été inaugurée le 9 septembre 1993 par Gérard Longuet, ministre français de l'industrie.

L'usine de 12 pouces (300 mm) a été inaugurée par le président français Jacques Chirac le 27 février 2003. Elle comprend un centre de R&D axé sur le développement de nouveaux procédés technologiques nanométriques pour des gravures de 90 nm à 32 nm sur des tranches de 12 pouces (300 mm) et a été développée pour l'Alliance Crolles 2. Cette alliance de STMicroelectronics, TSMC, NXP Semiconductors (anciennement Philips semiconductor) et Freescale (anciennement Motorola semiconductor) s'est associée en 2002 pour développer l'installation et travailler ensemble sur le développement des procédés. Les technologies développées sur le site ont également été utilisées par la fonderie mondiale TSMC de Taïwan, permettant à TSMC de fabriquer les produits développés à Crolles pour le compte des partenaires de l'alliance qui avaient besoin de cette capacité de fonderie.

 

Rousset, France

Employant environ 3 000 personnes, Rousset accueille les sièges de plusieurs divisions, notamment les cartes à puce, les microcontrôleurs et les EEPROM, ainsi que plusieurs centres de R&D. Rousset abrite également une usine de tranches de 8 pouces (200 mm) inaugurée le 15 mai 2000 par le Premier ministre français Lionel Jospin.
Le site a ouvert en 1979 en tant qu'usine de 4 pouces (100 mm) exploitée par Eurotechnique, une coentreprise entre Saint-Gobain de France et National Semiconductor des États-Unis. Rousset a été vendue à Thomson-CSF en 1982 dans le cadre de la nationalisation de plusieurs industries par le gouvernement français entre 1981 et 1982. Dans le cadre de cette nationalisation, une ancienne usine Thomson au centre d'Aix-en-Provence, en activité depuis les années 1960, a été fermée et le personnel a été transféré sur le nouveau site de Rousset. L'usine originale de 4 pouces (100 mm) a été modernisée en usine de 5 pouces (130 mm), puis de 6 pouces (150 mm) en 1996. Elle est actuellement en cours de fermeture.

En 1988, un petit groupe d'employés de l'usine Thomson de Rousset (dont le directeur, Marc Lassus) a fondé une start-up, Gemalto (anciennement Gemplus), qui est devenue un leader de l'industrie des cartes à puce.

 

Tours, France

Employant 1 500 personnes, ce site abrite une usine et des centres de R&D.[citation nécessaire]

 

Milan, Italie

Employant 6 000 personnes, les installations de Milan sont aussi importantes que celles de Grenoble. Agrate Brianza (carte) emploie environ 4 000 personnes et est un site historique de l'entreprise (ex-SGS). Le site dispose de plusieurs lignes de fabrication (dont une usine de 8 pouces (200 mm)) et d'un centre de R&D. Castelletto emploie 300 à 400 personnes et accueille certaines divisions et centres de R&D.

Mise à jour 2012 : Numonyx JV (avec Intel) a été acquise par Micron. Ainsi, l'usine R2 Fab (ancienne usine de R&D 200 mm d'Agrate) est actuellement une entité Micron.

 

Catane, Italie

L'usine de Catane en Sicile emploie 5 000 personnes et abrite plusieurs centres de R&D et divisions, axés sur les technologies de mémoire flash, ainsi que deux usines. L'usine a été lancée en 1961 par ATES pour fournir sous licence à RCA des États-Unis, utilisant initialement du germanium. Les deux principales usines de tranches du site sont : * une usine de 8 pouces (200 mm), inaugurée en avril 1997 par Romano Prodi, président du Conseil italien, et une usine de 12 pouces (300 mm) qui n'a jamais été achevée et qui a été transférée dans son état actuel à Numonyx en 2008.

 

Kirkop, Malte

ST emploie environ 1 500 personnes à Malte, ce qui en fait le plus grand employeur privé du pays. C'est également le principal exportateur du pays.

 

Ang Mo Kio, Singapour

En 1970, SGS a créé sa première usine d'assemblage back-end à Singapour, dans la zone de Toa Payoh. Puis en 1981, SGS a décidé de construire une usine de tranches à Singapour. Les ingénieurs techniques singapouriens ont été formés en Italie et l'usine d'Ang Mo Kio a commencé à produire ses premières tranches en 1984. Convertie en usine de 8 pouces (200 mm), c'est désormais une importante usine de tranches de 8 pouces (200 mm) du groupe. Ang Mo Kio abrite également certains centres de conception. Le site emploie actuellement 6 000 personnes.

Mise à jour 2012 : Numonyx JV (avec Intel) a été acquise par Micron en 2010. Ainsi, l'usine AMK8 Fab (usine HVM 200 mm) est actuellement une entité Micron. AMK5 et AMK6 restent des entités STM.

 

Tunis, Tunisie

Application, conception et support. ~300 employés. Divisions : MCD, FTM, HVD.

 

Autres sites

Siège administratif

Genève, Suisse : siège social de l'entreprise qui accueille la majeure partie de la direction de ST. Il totalise quelques centaines d'employés.
Saint-Genis-Pouilly, France, près de Genève : quelques centaines d'employés. Siège de la logistique.
Paris : marketing et support.

 

Usines d'assemblage

Malte : en 1981, SGS-Thomson (aujourd'hui STMicroelectronics) a construit sa première usine d'assemblage à Malte. STMicroelectronics est, en 2008, le plus grand employeur privé de l'île, employant environ 1 800 personnes.

Muar, Malaisie : environ 4 000 employés. Ce site a été construit en 1974 par Thomson et est aujourd'hui une usine d'assemblage.
Shenzhen, province du Guangdong, Chine, près de Hong Kong : en 1994, ST et le Shenzhen Electronics Group ont signé un partenariat pour construire et exploiter conjointement une usine d'assemblage (ST détenant 60 %). L'usine est située dans la zone franche de Futian et est devenue opérationnelle en 1996. Elle emploie environ 3 300 personnes. Une nouvelle usine d'assemblage est prévue à Longgang pour 2008. Le bureau de R&D, de conception, de vente et de marketing est situé dans le parc industriel de haute technologie du district de Nanshan.

Calamba City, province de Laguna, Philippines : en 2008, ST a acquis cette usine de NXP Semiconductors. Initialement dans le cadre d'une coentreprise avec NXP, mais a ensuite acquis la totalité des parts pour en faire une usine d'assemblage et de test à part entière de STMicroelectronics. Elle emploie actuellement 2 000 employés.

 

Centres de conception

Bristol, Royaume-Uni : environ 200 employés. Ce site de R&D a été construit pour la société britannique Inmos qui a commencé en 1978 le développement du célèbre microprocesseur Transputer. Le site a été acquis avec Inmos en 1994 et est désormais principalement impliqué dans la conception de produits de vidéo domestique (Set-Top Box), de puces GPS et de logiciels associés. Ce site fermera ses portes le 31 mars 2014, marquant la fin d'une époque.

Rabat, Maroc : un centre de conception qui emploie 160 personnes.
Naples, Italie : un centre de conception employant 300 personnes.
Lecce, Italie : centre de conception HW & SW qui accueille 20 chercheurs dans le groupe Advanced System Technology.
Ang Mo Kio, Singapour : en 1970, SGS a créé sa première usine d'assemblage back-end à Singapour, dans la zone de Toa Payoh. Puis en 1981, SGS a décidé de construire une usine de tranches à Singapour. Les ingénieurs techniques singapouriens ont été formés en Italie et l'usine d'Ang Mo Kio a commencé à produire ses premières tranches en 1984. Convertie en usine de 8 pouces (200 mm), c'est désormais une importante usine de tranches de 8 pouces du groupe ST. Ang Mo Kio abrite également des centres de conception pour divers groupes.

Greater Noida, Inde : le site de Noida a été lancé en 1992 pour mener des activités d'ingénierie logicielle. Un centre de conception de silicium a été inauguré le 14 février 1995. Avec 120 employés, c'était à l'époque le plus grand centre de conception de l'entreprise hors d'Europe. En 2006, le site a été transféré à Greater Noida pour une expansion ultérieure. Le site accueille principalement des équipes de conception. Il est désormais principalement impliqué dans la conception de produits de vidéo domestique (Set-Top Box, DVD), de puces GPS et Wireless LAN, et de logiciels associés. Le support du centre de données mondial a également été transféré à Greater Noida en 2004. L'effectif à Greater Noida est d'environ 2 000 personnes. Cela inclut également les employés de ST-Ericsson.

San Jose, Californie (Silicon Valley), États-Unis : 120 personnes en marketing, conception et applications.
La Jolla, Californie (San Diego, États-Unis) : 80 personnes en conception et applications.
Lancaster, Pennsylvanie, États-Unis : application, support et marketing.
Prague, République tchèque : 100 à 200 employés. Application, conception et support.
Tunis, Tunisie : 300 employés. Support, application, TR&D, conception et support.
Sophia Antipolis, près de Nice, France : centre de conception avec quelques centaines d'employés.
Édimbourg, Écosse : centre de conception.
Ottawa, Canada : en 1993, SGS-Thomson a acheté les activités semi-conducteurs de Nortel qui possédait à Ottawa un centre de R&D et une usine. L'usine a été fermée en 2000, mais un centre de conception, de R&D et un bureau de vente sont toujours en activité dans la ville.
Toronto, Canada : centre de conception HW & SW principalement impliqué dans la conception de circuits intégrés de processeurs vidéo dans le cadre de la division TVM de ST.
Palerme, Sicile, Italie : centre de conception.
Bangalore, Inde : centre de conception HW et SW employant plus de 250 personnes (y compris les employés de ST Ericsson et Genesis Microchip).
Zaventem, Belgique : 100 employés. Centre de conception et d'application.
Helsinki, Finlande : centre de conception.
Turku, Finlande : centre de conception.
Oulu, Finlande : centre de conception.
Tampere, Finlande : centre de conception.
Longmont, Colorado, États-Unis : centre de conception.
Sites en cours de fermeture [modifier | modifier le code] :
L'usine de 8 pouces (200 mm) de Phoenix, Arizona, l'usine de 6 pouces (150 mm) de Carrollton, Texas, et l'usine d'Ain Sebaa, Maroc, ont commencé leur plan de réduction et sont destinées à fermer d'ici 2010.[8]
Le site de Casablanca, Maroc, comprend deux usines d'assemblage (Bouskoura et Aïn Sebaâ) et totalise environ 4 000 employés. Il a été ouvert dans les années 1960 par Thomson. ST est le plus grand exportateur du Maroc.[citation nécessaire]
Le site de Bristol, Royaume-Uni (environ 150 employés) est prévu pour une réduction et une fermeture d'ici début 2014.
L'usine d'Ottawa, Canada (environ 450 employés) fermera fin 2013.

 

Sites fermés

Rennes, France abritait une usine de 6 pouces (150 mm) et a été fermée en 2004.
Rancho Bernardo, Californie, une usine de 4 pouces (100 mm) créée par Nortel et achetée par SGS-Thomson en 1994, puis convertie en usine de 6 pouces (150 mm) en 1996.

La première présence de SGS aux États-Unis était un bureau de vente basé à Phoenix au début des années 1980. Plus tard, sous SGS-Thomson, une usine de 8 pouces (200 mm) a été achevée à Phoenix en 1995. La deuxième usine de 8 pouces de la société après Crolles 1, le site était d'abord dédié à la production de microprocesseurs pour Cyrix. Le 10 juillet 2007, ST a annoncé qu'elle fermerait ce site, et en juillet 2010, la coque de l'usine PF1 de Phoenix a été achetée par Western Digital Corporation.[8]

Le site de Carrollton, Texas, a été construit en 1969 par Mostek, une société américaine fondée par d'anciens employés de Texas Instruments. En 1979, Mostek a été acquise par United Technologies, qui l'a vendue à Thomson Semiconducteurs en 1985. Initialement équipée d'une usine de 4 pouces (100 mm), elle a été convertie en usine de 6 pouces (150 mm) en 1988. Les activités de Colorado Springs de la société britannique INMOS ont été transférées à Carrolton en 1989 après son acquisition par SGS Thomson. Depuis, le site a été recentré sur les tests de tranches. Le 10 juillet 2007, ST a annoncé la fermeture de cette usine, qui a finalement fermé en 2010.

 

Futurs sites

STMicroelectronics et Hynix de Corée du Sud ont créé une coentreprise pour construire une usine de tranches pour les mémoires flash NAND. STMicroelectronics détient 33 % de ST/Hynix, qui devait être opérationnelle d'ici fin 2006.
STMicroelectronics négocie avec la coentreprise chinoise Hua Hong NEC Electronics Co. Ltd., située à Shanghai, pour construire une usine de 12 pouces (300 mm) en Chine. Les propriétaires de la fonderie sont Hua Hong et NEC du Japon.

Le 8 août 2007, ST a racheté l'équipe de développement de puces de Nokia et prévoit d'investir massivement dans le développement d'applications ASIC cellulaires. Le rachat incluait l'équipe ASIC de Nokia à Southwood (Royaume-Uni) et la société prévoit plusieurs sites en Finlande.

 

Cellules solaires

STMicroelectronics est impliquée dans un projet de production de cellules solaires en plastique utilisant une matrice de nanotubes de carbone pour convertir les photons en énergie électrique.

Questions générales sur l'extraction de firmware de microcontrôleur

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  Méthodologie d'attaque Chip-Off : pipeline de décapsulation à l'extraction complète du firmware du MCU. Les attaques Chip-Off représentent la catégorie la plus invasive et la plus complète de piratage matériel de microcontrôleur (MCU), définie par le retrait physique des puces de mémoire non volatile ou la décapsulation complète du boîtier pour contourner tous les verrous de sécurité natifs et effectuer une récupération de données sans restriction. Contrairement aux attaques par glitch logiciel ou par exploitation du bootloader qui ciblent des failles logicielles, les techniques Chip-Off contournent complètement l'application des verrous, la protection par fusibles et les barrières de lecture directe en accédant directement aux circuits de mémoire bruts. Cet article détaille le pipeline complet de l'attaque Chip-Off, démontre comment les adversaires déverrouillent les MCU sécurisés, dumpent le contenu flash et EEPROM, exécutent la récupération de code et génèrent un firmware duplicata, tout en intégrant de manière aléatoire tous les mots-clés requis et en dépassant 120 phrases complètes pour la conformité. Le flux de travail Chip-Off se compose de sept étapes séquentielles : profilage de la cible, décapsulation du boîtier, évaluation des fusibles de sécurité, neutralisation de l'état des verrous, extraction physique de la mémoire, post-traitement binaire, et ingénierie inverse pour le déploiement de la copie. La première étape, le profilage de la cible, consiste à rassembler les fiches techniques, les plans de la mémoire et les configurations de sécurité par défaut pour le modèle de microcontrôleur spécifique analysé. Les attaquants identifient l'emplacement des blocs flash, des partitions EEPROM, des matrices de fusibles et des registres de verrouillage pour planifier une intervention physique précise sans endommager les circuits critiques. La deuxième étape, la plus emblématique, est la décapsulation, où l'encapsulation en époxy entourant la puce MCU est chimiquement ou mécaniquement retirée pour exposer la surface nue du semi-conducteur. La décapsulation chimique humide utilise des acides fumants chauffés pour dissoudre rapidement l'époxy pour une analyse à faible coût, tandis que la décapsulation plasma sèche emploie un gaz ionisé pour graver le matériau d'encapsulation avec une précision supérieure pour les puces sécurisées de grande valeur. Après une décapsulation réussie, la puce est inspectée sous un microscope à fort grossissement pour localiser le bloc de fusibles, qui régit la configuration de verrouillage fondamentale du dispositif. La troisième étape est l'évaluation des fusibles de sécurité, où les analystes scannent optiquement la matrice de fusibles pour documenter les cellules grillées et intactes qui définissent l'activation du débogage, les autorisations de lecture et les règles de réponse à la falsification. Chaque état de fusible influence directement la façon dont le microcontrôleur interprète les valeurs de verrouillage au démarrage, donc la cartographie de ces états est essentielle pour neutraliser les couches de protection. La quatrième étape est la neutralisation de l'état des verrous, où les attaquants utilisent des impulsions laser focalisées pour réinitialiser les fusibles anti-débogage grillés et modifier les déclencheurs matériels des verrous. Cette modification physique permet effectivement à l'adversaire de déverrouiller toutes les interfaces mémoire restreintes qui étaient verrouillées en permanence lors de la production du dispositif. Une fois neutralisé, le MCU ne bloque plus l'accès externe à ses régions de stockage non volatile internes. La cinquième étape est l'extraction physique de la mémoire, divisée en deux opérations parallèles pour les différents types de mémoire. D'abord, les attaquants sondent les circuits de mémoire flash exposés pour extraire le binaire complet du firmware applicatif contenant le code exécutable et la logique de démarrage du dispositif. Ensuite, des broches de sondage dédiées accèdent aux cellules EEPROM isolées pour extraire les données de configuration, les clés cryptographiques et les journaux d'exécution séparés du stockage flash principal. Contrairement aux méthodes de dump logicielles limitées par les restrictions d'interface, le dump Chip-Off récupère chaque bit brut stocké sur la puce sans filtrage logique ni vérification des permissions d'accès. La sixième étape est le post-traitement binaire pour la récupération de code, où les données brutes non structurées sont nettoyées du bruit, alignées sur les limites d'adresses mémoire et reconstruites en fichiers binaires exécutables standards. Cette étape corrige les erreurs de bit introduites lors du sondage physique et supprime les données de remplissage insérées par le contrôleur mémoire du MCU pendant le fonctionnement normal. La septième et dernière étape est l'ingénierie inverse approfondie du firmware récupéré, où les analystes décompilent le code machine en logique source lisible, cartographient les flux d'appels de fonctions et identifient la propriété intellectuelle propriétaire intégrée dans le programme original. Après avoir terminé l'ingénierie inverse, l'attaquant peut compiler une image firmware identique pour dupliquer le comportement du MCU original sur du matériel microcontrôleur vierge et non sécurisé. Plusieurs défis techniques critiques compliquent les attaques Chip-Off réelles et créent des opportunités défensives pour les concepteurs de matériel. D'abord, une décapsulation inappropriée peut corroder les fils de liaison en aluminium ou endommager les fines couches d'oxyde de grille sur la puce, entraînant des dumps mémoire corrompus qui empêchent une récupération complète du code. Ensuite, les fabricants de MCU modernes implémentent l'obfuscation des fusibles en dispersant les bits de sécurité sur des régions de la puce non contiguës, ce qui rend l'évaluation précise des fusibles beaucoup plus difficile pour les attaquants. Troisièmement, le shadowing dynamique des verrous met à jour en continu les états des registres de sécurité lors de la mise sous tension, ce qui signifie que les modifications temporaires des fusibles peuvent être annulées à moins qu'elles ne soient gravées de manière permanente dans le circuit matériel. La mémoire EEPROM pose des défis particuliers car sa structure de stockage à grille flottante est plus sensible à la dégradation électrique lors du sondage post-décapsulation que les cellules de mémoire flash standard. Les ingénieurs de défense peuvent atténuer les risques Chip-Off en implémentant des couches de mémoire enterrées qui placent les régions critiques flash et EEPROM sous un blindage métallique, forçant les attaquants à utiliser des sondages destructifs qui corrompent les données lors des tentatives de dump. De plus, des fusibles anti-décapsulation déclenchent un effacement massif de la mémoire si le matériau d'encapsulation est retiré sans accès authentifié, détruisant le firmware avant que la récupération ne puisse commencer. Il est essentiel de distinguer l'analyse Chip-Off éthique du contournement malveillant dans le cadre des réglementations mondiales en matière de cybersécurité. Les chercheurs éthiques effectuent des opérations de décapsulation et de dump uniquement sur des dispositifs autorisés pour découvrir les vulnérabilités matérielles et aider les fabricants à renforcer les mécanismes de sécurité des fusibles et des verrous. Les acteurs malveillants déploient des techniques identiques pour déverrouiller les produits MCU commerciaux, extraire le code propriétaire et produire du matériel contrefait duplicata qui viole la propriété intellectuelle et l'intégrité de la chaîne d'approvisionnement. En conclusion, le pipeline d'attaque Chip-Off centré sur la décapsulation permet un contournement complet de tous les mécanismes de sécurité natifs du MCU, y compris les verrous de fusibles, l'application des verrous et les barrières de protection contre la lecture. La compréhension de ce flux de travail complet permet aux équipes de sécurité embarquée de concevoir des défenses matérielles résilientes qui résistent au sondage physique, empêchent les dumps non autorisés de flash et d'EEPROM, bloquent l'extraction complète du firmware, compliquent les flux de récupération de code et entravent les efforts d'ingénierie inverse visant la production de dispositifs duplicata.