K565RU3은 Apple II, Commodore PET, 그리고 오리지널 IBM PC 같은 고전 기기에서 발견되는 Western 칩에서 복제된 16KB DRAM IC입니다.
흥미로운 소련 시대의 레트로 전자 유물을 CPU 수집가인 'CPU Duke'가 이번 주말 분해하고 현미경으로 분석했습니다. 이번 분석의 주요 대상은 'K565PY3' 칩이었습니다. 조사 대상 IC는 용량 16KB의 동적 RAM(DRAM) 칩이며, 이 특정 샘플은 현재 몰도바에 위치한 메존(Mezon) 공장 출신으로 추정됩니다. 참고로, 저희는 K565PY3가 1970년대~80년대 인텔이 설계한 4116 DRAM 칩을 역설계(reverse-engineered)한 복제본이라고 추정합니다.
[자료 출처]
#WeekendDieShots! @RetroNora7734님께서 러시아 IC를 제공해주신 덕분에 이번 분석을 진행할 수 있었습니다. 오늘 작업은 몰도바에서 제작된, 아마도 "메존(Mezon)" 공장 출신의 16K × 1-bit 동적 RAM으로 시작했습니다. 🧵... 뚜껑이 워낙 견고하여 마치 통조림을 열듯 조심스럽게 분해해야 했습니다...
CPU Duke가 K565PY3에서 가장 먼저 주목한 것은 그 견고한 '통조림형(fish can)' 외관이었습니다. 하지만 곧 장비 케이스를 분리하고, 밝기 반사 모드를 이용한 스테레오 현미경으로 심층적인 실리콘 구조 검사를 시작했습니다. 칩 내부의 구조와 수많은 메모리 셀들이 즉시 명확하게 관찰되었습니다.
CPU Duke는 링 라이트(ring light)를 활용하여 표면층 아래에 있는 구조까지 들여다보며 더욱 깊이 파고들었습니다. 이 모든 셀을 세었을까요? 이 탐험가 같은 실리콘 연구가는 IC 저장 용량이 "128 x 128 매트릭스 형태의 저장 셀"로 구성되어 있다고 언급했습니다.
40년 전, 우리는 IBM의 DRAM 혁신을 통해 메가비트 메모리 시대로 진입했습니다.
연구원이 고대 전반도체 자기 코어 메모리 기술을 이용해 접시 크기의 이질적인 128바이트 USB 드라이브를 제작하다.
'광기의 과학자'가 아타리 2600이 ROM에서 데이터를 가져와 매혹적인 빛 쇼를 연출하는 모습을 시각화하다.
다음으로, CPU Duke는 다른 수준의 상세도를 밝히기 위해 금속 조직학 현미경(metallurgical microscope)으로 장비를 교체했습니다. 일부 키릴 문자 에칭(etching)이 영어 단어 "Tempo"로 번역될 수 있다는 점이 확인되었는데, 이는 해당 칩이 고속 DRAM임을 시사합니다. 추가적인 시각 분석을 통해 "CAS(Column Address Strobe), RAS(Row Address Strobe), 그리고 DRAM의 행 디코드(row decode) 섹션" 등의 구조가 강조되었습니다. 현대 PC 메모리 튜닝에 어느 정도 경험이 있는 기술자라면 CAS 및 RAS 값의 의미와 이것이 메모리 및 시스템 성능과 갖는 연관성에 익숙할 것입니다.
CPU Duke는 이 '통조림형' 메모리 칩의 기원에 대한 배경 지식도 제공했습니다. 분석 결과, 이 칩은 70년대 후반에서 80년대 초반에 걸쳐 활발하게 사용되던 인텔 4116 DRAM 칩의 복제본이거나 역설계된 버전임이 명확하게 드러났습니다.
서방 세계에서는 인텔 4116 버전이 Apple II, ZX Spectrum, Commodore PET, IBM PC와 같은 전설적인 컴퓨터뿐만 아니라, 디펜더(Defender)나 미사일 커맨드(Missile Command) 같은 고전 아케이드 게임에서도 사용되었습니다. CPU Duke가 확보한 냉전 시대 소련의 샘플 역시 소련의 가정용 컴퓨터에서 가져온 것일 가능성이 높으며, 이 역시 서방 모델을 모방한 것이었을 것입니다. 당시 소련의 임베디드 시스템이나 산업 전자기기도 4116 DRAM IC 복제본을 활용했을 것으로 예상됩니다.
한편, 인텔 4116 DRAM은 서방에서 인텔 단독으로 공급된 품목이 아니었습니다. 전자제품 제조업체들은 종종 텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments)나 모스텍(Mostek) 같은 기타 제조사로부터 이 IC를 조달하기도 했습니다. 따라서 소련의 K565PY3는 모스텍 샘플을 기반으로 역설계되었을 가능성이 크다고 추측됩니다. 어떠한 제조사의 모델이든, 중고 또는 폐품 더미에서 발견되는 이 오래된 IC들은 기능적으로 동일한 성능을 가졌을 것입니다.
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