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    關于芯愿景

    從美國立法過程看芯片反向工程的合法性

    發表于:2021-01-25

    美國是集成電路產業的發源地。美國于1984年制定了《半導體芯片保護法》(Semiconductor Chip Protection Act of 1984, SCPA),是最早進行集成電路布圖設計立法保護的國家?!栋雽w芯片保護法》不僅影響了日本、韓國、加拿大、英國、澳大利亞等國和當時的歐盟成員國的立法,而且影響了世界知識產權組織的《關于集成電路的知識產權條約》和世界貿易組織的《與貿易有關的知識產權協議》,以及中國《集成電路布圖設計保護條例》的制定。

    時至今日,對集成電路布圖提供特別權利的保護,已經成為世界貿易組織所有成員的義務[1]。我們研究美國在集成電路布圖設計方面的立法過程,可以充分理解美國立法機構對反向工程的認可過程。

    ()美國的立法過程

    1979年議案

    20世紀70年代后期,美國半導體企業面臨較嚴重的芯片抄襲問題。廣泛使用的555計時器芯片只包含了25個晶體管。即使是這樣簡單的集成電路,在缺乏知識產權保護的情況下,競爭企業也不愿意花費時間進行重新設計。555計時器芯片的原始設計人Hans Camenzind描述了當時芯片抄襲的情形[2]

    "(在555定時器)芯片中的一個電阻,我原來使用的是直線形式的版圖設計。電阻的阻值由該直線形狀的長度和寬度之比決定。我們發現把這個電阻的阻值調大一些,芯片性能會更好。但是問題是,如果把這個電阻變大,那么我們就要重新制作整個掩膜版。為了避免這種情況,我們把電阻設計成了蛇形線,在原有的空間通過來回彎曲從而實現了更大的阻值。

    我們發現在所有的仿制芯片中都出現了同樣的蛇形電阻。很明顯,這些競爭者只是簡單地拍照,然后直接制作一個新的掩膜,連一點兒的設計工作也沒有。這就是當時的常態。Signetics這么做,一些諸如仙童、德州儀器、摩托羅拉等大的競爭對手也這么做。"

    顯然,這種簡單的芯片抄襲導致了惡性競爭,極大地損害了原創者的權利。半導體企業首先想到的是通過登記版權來保護掩膜。但是,版權法只能保護掩膜的設計圖紙,而不能保護用掩膜制作出來的芯片。半導體企業轉而向美國國會提出立法需求。

    1979年,美國眾議院舉行了關于半導體芯片保護立法的聽證會,這次的議案提出對版權法做修改并將芯片掩膜和產品納入到版權法中。在聽證會過程中,業界代表在強烈支持立法保護知識產權、防止芯片抄襲的同時,亦重點提出了反向工程的重要性和必要性。代表們指出版權法帶來的過度保護和反生產力(counter-productive)的問題而反對此項議案。

    國家半導體公司(National Semiconductor Corp.)的代表John Finch聲明[3]

    國家半導體公司是美國最大的半導體企業之一。我們是模擬集成電路芯片的全球領導者,在模擬集成電路領域擁有最大的專利組合和專用產品。

    我出席此次聽證會并反對此項立法。該立法會降低美國企業在國際市場上的競爭力,并且提高美國消費者對半導體產品的支出該行業的一個顯著特點是快速的技術創新。這種快速創新是第二來源的結果公司之間相互復制的事實是非常重要的該項立法(如果不允許反向工程)會迫使每家企業都去重新發明輪子。

    仙童公司(Fairchild)的代表Jame Early提出[4]

    仙童公司自1957年就從事半導體業務。目前行業內制造集成電路的基礎工藝就是仙童公司在50年代末發明的。Intel的創始人Noyce在仙童公司時發明了集成電路仙童公司是高密度雙極性存儲器、發射機耦合邏輯器件等的行業領導者仙童公司的離職員工創立了國家半導體、Intel、AMD、AMI35家硅谷企業。

    我們不清楚此項法案對歷史形成的反向工程慣例會產生什么樣的影響1976年的《版權法》中,合理使用的限制條件是不能對權利人產生經濟上的負面影響。然而在半導體領域,企業開展反向工程的最終目的就是做出新產品投放到市場中參與競爭。這種行為顯然會對市場上所有的競爭者產生最大程度的負面影響,當然也包括原芯片的權利人。

    總之,仙童公司認為該法案既不明智,也缺乏有效性。

    由于半導體芯片是一種工業品,實用性是其關鍵特征之一。通常而言,版權法不能用來保護工業品。因此,美國版權辦公室也針對用版權法來保護集成電路芯片的議案,提出了大量的難以解決的法律問題。

    由于各方面的反對意見,該議案被擱置。

    1984年議案

    芯片抄襲仍然是半導體產業界的關注點。1983年,美國參眾兩院分別提出了兩個版本的議案。參議院提出的法案仍然沿用版權法的思路來保護布圖設計,而眾議院的議案則提出了一種全新的知識產權。盡管這兩個議案有一些差異,但它們均認為芯片產品不同與其他版權法的作品。例如,兩個議案提出的保護期限均為10年,并且與其他作品的專有權范圍不同。

    修改權和改編權是著作權的專有權利。針對集成電路行業的特點,兩個議案均沒有將修改權和改編權納入布圖設計的專有權保護范圍。參眾兩院一致認為,任何人都有權利對他人芯片的布圖設計進行反向工程,并在反向工程的基礎上做出新的芯片參與市場競爭[5]

    無論是最終生效的《半導體芯片保護法》,還是參眾兩院提出的前期議案,均沒有將已有芯片的修改權作為權利人的專有權。事實上,《半導體芯片保護法》和它的立法過程充分且清晰地表明:任何人對他人的布圖設計進行反向工程,并且在受保護的布圖設計基礎上做出自己的新芯片都是無須承擔法律責任的。當然,新的芯片不能完全抄襲原有芯片或者只是進行了無關緊要的修改。盡管(反向工程)會在部分程度上造成搭便車的現象,這也是在法律的許可范圍內。

    在眾議院聽證會上,Intel公司的Thomas Dunlap作為產業界的代表,支持立法保護半導體芯片的知識產權;同時也提出了反向工程的合法性,發表以下意見[6]

    法律應當允許企業分析他人的芯片,繪制出該芯片的電路原理圖,然后設計出一個新的布圖設計。這種新布圖設計在功能上與原芯片完全等價,但有不同的視覺形態。這樣,該企業可以提高芯片的性能,縮小芯片面積并降低芯片的制造成本。

    對于反向工程可以節省研發時間這一點,Dunlap認為是正常的。他舉了一個例子,一款芯片正向設計花費了3.5年時間;反向工程過程中,根據照片繪制出電路圖、再進行仿真和重新設計版圖,總共可能花費1.5年時間。Dunlap認為這種節省工作量的反向工程是合法的。

    在聽證會上,Intel公司的高級副總裁Leslie Vadasz向立法委員會遞交了一封書面信,發表了對此次立法的意見。其中他對芯片的第二來源的兼容性做出了解釋[7]

    尊敬的Mathias參議員:

    我是一名電氣工程師,在固態電子半導體的設計和開發領域工作了22年。由于我在半導體存儲器和處理器設計和開發方面的出色成就,我入選為IEEE院士(該組織授予的最高榮譽)。所以,我認為我有能力對這些問題發表意見。

    當一個公司決定對市場上某款芯片提供第二來源的兼容產品時,兼容產品不僅在功能上需要與原芯片一致,在各項規格指標和測試數據上也需要與原芯片完全一致。換言之,兼容產品與原芯片完全可替換:在原芯片能夠使用的設備上,兼容芯片也必須能夠使用。

    美國眾議院報告中,對反向工程進行明文許可做出了如下解釋[8]

    根據產業界代表提供的證詞,行業內已經建立起了這樣的慣例:對他人的芯片進行拍照并分析該芯片的功能,然后設計出電氣和物理性能指標與原芯片完全兼容的新芯片。這種慣例促進了公平競爭,并且為芯片產品提供了第二來源,這就是本委員會允許競爭者對布圖設計進行拍照復制的動機。

    委員會同時允許在反向工程的限制下,(競爭者)無需授權即可對受保護的布圖設計進行重新設計,并且新的布圖設計可以在很大程度上與原布圖設計相近。新布圖設計應當是基于充分的研究和分析的成果,而不是缺乏研究和分析的簡單抄襲行為。

    明尼蘇達大學法學院教授Raskind認為,允許反向工程是《半導體芯片保護法》的巔峰點(capstone[9]。Raskind認為[10]

    《半導體保護法》接受了復制作為市場競爭的一種行業慣例。業界代表在尋求防止芯片被抄襲的同時,堅持要保留和鼓勵反向工程這種創造性的復制。

    國會引入反向工程的概念作為布圖設計權利人的一種權利限制,是知識產權立法的創新,將產生超越《半導體芯片保護法》更廣泛的影響。

    (二)美國立法過程中體現的立法精神

    充分保護反向工程

    根據美國國會的《半導體芯片保護法》立法過程,我們可以得到如下立法精神:

    首先,知識產權法律要兼顧權利人的利益和公眾的利益,原先擬采用版權法保護集成電路的布圖設計會造成過度保護和反生產力的問題。集成電路行業有特殊性,兩個芯片產品在電學和物理規格上即使存在極細微的差異,也會造成芯片之間無法共同工作。如果不允許反向工程,那么市場上最先推出的集成電路產品一旦被廣泛使用,則會形成壟斷。任何競爭者推出的同等功能、但不兼容的芯片產品是難以獲得市場認可的。

    其次,反向工程是一種業界慣例,其主要目的是作為產品的第二來源,其天然具有盈利性。即使是集成電路產業界領先的企業,亦認可競爭對手通過反向工程推出兼容性產品產業市場競爭。法律對這種創造性的復制是允許和鼓勵的,這能夠促進技術進步和增加消費者的選擇。

    最后,布圖設計的權利與版權有顯著不同,因此美國國會通過特定(Sui Generis)立法來保護布圖設計,而不是將布圖設計納入版權法保護。其中的一個原因在于:版權法中也規定了對他人作品的合理利用,但合理利用的條件是不能對權利人造成經濟上的負面影響。而布圖設計的反向工程作為合理使用的一種形式,其目的就是為了做出兼容產品參與市場競爭,從而肯定會對原權利人造成經濟上的負面影響。

    區分反向工程和芯片簡單抄襲

    《半導體芯片保護法》對反向工程和芯片盜版進行了區分。反向工程花費了可觀的研究和分析工作;而芯片盜版則是簡單的抄襲,沒有研究和分析工作[11]

    合法的反向工程在設計兼容芯片過程中投入了可觀的工作量和支出合法的反向工程通常會留下大量的文件資料,包括計算機仿真結果記錄以及工程師花費大量時間用來理解和搞清楚布圖設計原理的時間記錄。

    電路原理圖在評價、分析、研究他人的集成電路中起到重要的作用。電路原理圖是集成電路設計思想的一種抽象表達方式,不能用來制造集成電路。電路原理圖將集成電路的設計思想以模塊化、層次化、符號化的形式進行表達,設計工程師能夠理解集成電路的功能、參數等特性,并且進行計算機仿真和改進。設計工程師根據改進后的電路原理圖可以重新做出獨創性的布圖設計。

    (三)對反向工程的具體規定

    20世紀70年代后期開始,在美國眾議院主持下,經過大量聽證和論證,最終在1984年形成了國際上第一部對集成電路布圖設計進行保護的法律——《半導體芯片保護法》。在本法中906(a)條對大家關注的反向工程進行明確規定:具體表述如下[12]

         (a) 盡管有905條的規定,下述行為不構成對掩膜作品權利人專有權的侵犯:

         (1) 單純為了教學、分析或研究掩膜作品中的概念或技巧,或者掩膜作品所使用的電路、邏輯流向或構成成分,任何人都可以復制受保護的掩膜作品;

         (2) 任何人可以在上述(1)的分析和評價基礎上,將其結果用于創作出獨創性的掩膜作品以銷售。

    《半導體芯片保護法》所規定的反向工程的例外,是對于當時的芯片產業慣常做法的肯定。根據這種做法,競爭者可以對他人已經上市的芯片產品進行研究和分析,然后在研究和分析的基礎上設計和生產新的芯片產品,并形成與他人的競爭。

    美國國會允許在分析評價基礎上做出兼容性產品獲利。根據眾議院報告,《半導體芯片保護法》906(a)(1)中的單純solely)是針對芯片抄襲而言的,即限定這種復制不能用于直接抄襲[13]

    本委員會允許競爭者對布圖設計進行拍照這里的復制單純用于教學、分析和評價蘊含在芯片中的思想和技術等,而不能(將復制)用來大規模銷售產品而侵犯原芯片的權益。

    (四)美國立法的影響

    反向工程對市場良性競爭的促進作用

           美國《半導體芯片保護法》對反向工程的認可在以下兩個方面的促進了市場良性競爭:

    第一,如果競爭者要通過反向工程來設計兼容性產品,那么必須包含充分的重新設計的過程。這種重新設計過程延長了競爭者推出兼容產品的時間,從而使原始創新者可以有更多的時間來獲取市場回報并收回研發投入。同時,重新設計的過程加大了競爭者的成本,從而使兼容性產品的市場定價更加合理。

    第二,競爭者在反向工程的基礎上,必須進行正向設計,因此競爭者需要對原芯片的布圖設計蘊涵的電路設計原理和技術做充分的分析和理解,從而能夠提升設計能力,促進技術進步,推出更好的兼容性產品。

    美國立法對他國立法的影響

    半導體行業成為了反向工程通過國際條約明文保護的唯一行業[14]?!栋雽w芯片保護法》不僅影響了日本、韓國、加拿大、英國、澳大利亞等國和當時的歐盟成員國的立法,而且影響了世界知識產權組織的《關于集成電路的知識產權條約》和世界貿易組織的《與貿易有關的知識產權協議》。中國在20014月頒布的《集成電路布圖設計保護條例》的立法精神與以上法律幾乎完全吻合,其中對反向工程的規定與《半導體芯片保護法》的906(a)條和《關于集成電路的知識產權協議》的第6(2)條的也實質相同。我國的《集成電路布圖設計保護條例》二十三條規定:

    第二十三條 下列行為可以不經布圖設計權利人許可,不向其支付報酬:

    ()為個人目的或者單純為評價、分析、研究、教學等目的而復制受保護的布圖設計的;

    ()在依據前項評價、分析受保護的布圖設計的基礎上,創作出具有獨創性的布圖設計的;

    ()對自己獨立創作的與他人相同的布圖設計進行復制或者將其投入商業利用的。

    關于二十三條中有單純的表述,如果只是單純理解字面意思是無法得到單純真實含義,需要通過以上幾部法律的中英文表述來進行理解,具體過程如下:

    《關于集成電路的知識產權協議》的第6(2)條規定:

    (二)不需要權利持有人許可的行為

    A)雖有第(一)款的規定,如果第三者為了私人的目的或者單純為了評價、分析、研究或者教學的目的,未經權利持有人許可而進行第(一)款(A)(1)項所述行為的,任何締約方不應認為是非法行為。

    B)本款(A)項所述的第三者在評價或分析受保護的布圖設計(拓樸圖)(第一布圖設計(拓樸圖))的基礎上,創作符合第三條第(二)款規定的原創性條件的布圖設計(拓樸圖)(第二布圖設計(拓樸圖))的,該第三者可以在集成電路中采用第二布圖設計(拓樸圖),或者對第二布圖設計(拓樸圖)進行第(一)款所述的行為,而不視為侵犯第一布圖設計(拓樸圖)權利持有人的權利。

    C)對于由第三者獨立創作出的相同的原創性布圖設計(拓樸圖),權利持有人不得行使其權利。

    通過對比《半導體芯片保護法》的906(a)條和《關于集成電路的知識產權條約》的6(2)條的英文原文,我們注意到兩者采用了基本一致的表述[15]。根據美國眾議院對《半導體芯片保護法》的報告,《關于集成電路的知識產權條約》中的單純sole purpose)也是針對芯片抄襲而言的[16]。

    參考文獻:

    中國社會科學院知識產權中心研究員,博士生導師,李明徳《美國<半導體芯片保護法>研究》,載于《知識產權研究》2004年第3期,28頁。

    2 Dan Callaway, "Patent Incentives in the Semiconductor Industry", Hastings Business Law Journal, 2008, p138.

    3 美國眾議院聽證會記錄, Copyring Protection for Imprinted Design Patterns on Semiconductor Chips, House Hearing, H.R.1007, 1979, p51-55:

    This industy would be forced into a position where reverse engineering is unavailable and illegal…This industry may be forced back to a position where every company must “reinvent the wheel”.

    4 美國眾議院聽證會記錄, Copyring Protection for Imprinted Design Patterns on Semiconductor Chips, House Hearing, H.R.1007, 1979, p55-61:

    If this bill were to pass it is not clear what effect it would have on such historically-practiced reverse engineering…In discussions of acceptable limits of fair use prior to passage of the Copyright Act of 1976, fair use was limited so as not to have an economic impact on the copyright owner. In the semiconductor industry, the ultimate purpose of reverse engineering is to place a product on the marketplace, so as to have the maximum possible economic impact on all competitors including the copyright owner

    5  Samuelson, “Creating a New Kind of Intellectual Property: Applying the Lessons of the Chip Law to Computer Programs”, 70 Minnesota Law Review, 1985. p495-496:

    It is interesting to note that neither the chip law eventually enacted nor any of its predecessor bills contained a provision giving the chip designer an exclusive right to prepare derivative works based on the protected chip design. In fact, the Act and its legislative history make it abundantly clear that persons who "reverse engineer" the layout of a particular chip that is, persons who use the protected design as a basis for their own chip design-will be shielded from liability so long as they do not copy the chip exactly or make only insignificant changes. This is so despite the fact that the reverse engineer may be taking a partial "free ride" on the research and development investment of a more innovative firm.

    6 Pamela Samuelson, Suzanne Scotchmer, “The Law and Economics of Reverse Engineering”, Yale Law Journal, 2002. p23

    A reverse engineering firm should be allowed to analyze the chip, draw a circuit schematic of the chip, and then layout a different pattern. This pattern could be used to fabricate a version of the semiconductor which is functionally equivalent to the original chip but has different visual patterns on it. The reverse engineering firm could then improve the performance of the chip, reduce the size of the chip, and reduce the overall manufacturing costs of the chip.

    7 美國眾議院聽證會, House Hearings 1983, p37:

    When a company decides to become a second source for a chip already on the market, it will probably want it to be equivalent to the first chip not only functionally but in terms of specifications and test data; that is, the second chip would be so fungible with the first chip from a production standpoint that it would not make any difference which one was placed into the equipment for which the chip is targeted.

    8 美國眾議院報告, The House Report on the Semiconductor Chip Protection Act of 1984:

    Based on testimony of industry representatives that it is an established industry practice to similarly make photo-reproductions of the mask work in order to analyze the existing chip so as to design a second chip with the same electrical and physical performance characteristics as the existing chip (so-called ''form, fit and function'' compatibility), and that this practice fosters fair competition and provides a frequently needed ''second source'' for chip products, it is the intent of the Committee to permit such reproduction by competitor.

    It is the intent of the Committee to permit, under the reverse engineering limitation, the ''unauthorized'' creation of a second mask work whose layout, in substantial part, is similar to the layout of the protected mask work--if the second mask work was the product of substantial study and analysis, and not the mere result of plagiarism accomplished without such study or analysis.

    9 Leo Raskind, “Reverse Engineering, Unfair Competition, and Fair Use”, 70 Minnesota Law Review, 1985. p385:

    The statutory framework of the reverse engineering provision is the capstone of the Chip Act.

    10 Pamela Samuelson, Suzanne Scotchmer, “The Law and Economics of Reverse Engineering”, Yale Law Journal, 2002. pp24:

    One commentator observed that the SCPA “accepts copying as the industry norm of competition. The industry spokespersons, while seeking protection from piracy as they perceived it, were insistent on preserving and encouraging the industry practices of creative copying, a practice known to them as reverse engineering.”

    Professor Raskind predicted that “[w]hen Congress introduced the concept of ‘reverse engineering’as a limitation on the rights of an owner of protected industrial intellectual property in the Semiconductor Chip Protection Act of 1984 (‘the Chip Act’), it effected an innovation in the law of intellectual property that has ramifications wider and deeper than the Chip Act itself.”

    11  Richard H. Stern, “Determining Liability for Infringement of Mask Work Rights under the Semiconductor Chip Protection Act”, 70 Minnesota Law Review, 1985. pp328:

    The distinction between a semiconductor chip company that invests its own substantial labor and expenditures in developing the second chip, and a company that cuts corners and avoids the expense of independent chip layout work is critically important. One witness testifying before the Committee noted that a legitimate job of reverse engineering leaves "a very big paper trail" made up of computer simulations, time records, and other compilations.

    12 美國《半導體芯片保護法》Protection of Semiconductor Chip Products, 906(a): 

    Notwithstanding the provisions of section 905, it is not an infringement of the exclusive rights of the owner of a mask work for—

    (1) a person to reproduce the mask work solely for the purpose of teaching, analyzing, or evaluating the concepts or techniques embodied in the mask work or the circuitry, logic flow, or organization of components used in the mask work; or

    (2) a person who performs the analysis or evaluation described in paragraph (1) to incorporate the results of such conduct in an original mask work which is made to be distributed.

    13 美國眾議院報告, The House Report on the Semiconductor Chip Protection Act of 1984:

    …it is the intent of the Committee to permit such reproduction by competitors where such reproduction is ''solely for the purpose of teaching, analyzing, or evaluating'' the concepts, techniques, etc., embodied in the work, rather than mere wholesale appropriation of the work and investment in the creation of the first chip

    14   Pamela Samuelson, Suzanne Scotchmer, “The Law and Economics of Reverse Engineering”, Yale Law Journal, 2002. pp26-27:

    The semiconductor chip industry, as a consequence, is the only industry whose reverse engineering activities are expressly protected in an international intellectual property treaty.

    15 《關于集成電路的知識產權條約》Treaty on Intellectual Property in Respect of Integrated Circuits, Article 6(2): 

    (a) Notwithstanding paragraph (1), no Contracting Party shall consider unlawful the performance, without the authorization of the holder of the right, of the act of reproduction referred to in paragraph (l)(a)(i) where that act is performed by a third party for private purposes or for the sole purpose of evaluation, analysis, research or teaching.

    16 參見11。

    責編:Amy Guan

    (非原創,轉自電子工程專輯,不代表本網站觀點,原文鏈接:http://www.eet-china.com/news/202001250800.html)

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