對一個未知老芯片進行了逆向分析，從內部電路來看，這個芯片像是四個比較器，可能屬于射極耦合邏輯（ECL）系列。
下圖是這個芯片的顯微鏡照片：硅片區域因摻雜方式不同而呈現出粉色、藍色或黃色，有斑點的區域是硅片頂部的金屬層，這些金屬層將電路連接起來。在芯片邊緣部分，黑色的鍵合線把芯片與外部引腳相連，這些鍵合線連接到方形的鍵合焊盤上。
該芯片上有四個電路塊，分別對應四個比較器。芯片的大部分區域都未被使用，尤其是中間的大片金屬區域。由于這個芯片的電路相對簡單，所以僅使用了一小部分可用空間。
芯片的組件分析
晶體管是芯片中的關鍵組件。該芯片使用一種名為NPN的晶體管類型。下面的照片展示了芯片上的一個晶體管的樣子。
橙色和藍色是經過不同摻雜的硅區域，分別形成N區和P區。有斑點的區域是硅片頂部的芯片金屬層，這些金屬層構成了連接到晶體管的集電極、發射極和基極的導線。右側是一個剖面圖，大致展示了晶體管的構造。實際構造比你在書本上看到的NPN晶體管結構要復雜得多，通過仔細觀察，可以在裸片上區分出發射極、基極和集電極，基極區域環繞著發射極，形成一個藍色矩形，集電極觸點更大且位于一側。發射極（E）導線連接到N?型硅。在其下方是一個連接到基極觸點（B）的P層。再下方是一個（間接）連接到集電極（C）的N?層。
這款芯片的其他關鍵部件是電阻器。下方照片展示了芯片上的兩個電阻器。電阻器由高電阻的P型硅條制成，在裸片照片里呈現藍色。每個電阻器的兩端都與金屬層相連。電阻器越長越窄，其電阻就越高。下面其中一個電阻器為簡單的矩形，另一個則呈復雜的之字形，這樣就能在有限的空間內增加長度。
注：右下角的藍色矩形是一個晶體管，而非電阻器。要將它和電阻器區分開來，可以注意到它有三個觸點，而且矩形上的兩個觸點并不對稱。
電路結構分析
當芯片上的關鍵組件識別出來后，就可以對電路進行追蹤和逆向工程了。不過，在描述完整電路之前，我要先解釋一個重要的功能模塊。下面的原理圖展示了一個差分對（也稱為長尾對），該電路可放大其兩個輸入之間的差值。這種電路在模擬電路中很常見，是運算放大器的核心部分，也是發射極耦合邏輯（ECL）的基礎。
其基本原理：一個電流源（底部的兩個圓圈）產生固定電流I，該電流在左側路徑（I1）和右側路徑（I2）之間分配。若左側晶體管的輸入電壓高于右側晶體管的輸入電壓，大部分電流將流向左側；反之，若右側晶體管的輸入電壓更高，大部分電流則會流向右側。這個電路能夠放大電壓差，即使兩個輸入之間僅有微小差異，也會使大部分電流從一側切換到另一側。
在這種芯片里，該電路被用作比較器。比較器是一種對兩個輸入進行比較，并生成邏輯輸出以表明哪個輸入更高的電路。有電流的那一側會被拉低，而另一側則會被電阻拉高，這樣一來，輸出就可被視作邏輯信號。
下面的原理圖展示了芯片上四個比較器其中一個的電路結構。要注意的是，上述的差分放大器電路被使用了兩次。為了提升性能，第一個差分放大器的輸出被輸入到第二個差分放大器中。這能讓輸出更加精準：如果輸入值很接近，第一級的輸出可能不是完全的“0”或“1”。第二級會放大這種差異，從而提供穩定的“0”和“1”輸出。電流源為放大器提供相對恒定的電流，不過我就不詳細解釋這部分內容了。
下面的圖表展示了芯片上的電路，它與上面的原理圖相對應。紅色方框表示兩個放大級的晶體管及其相關的電流源。其他元件是電阻，它們顯示為藍色矩形。金屬層中的布線將這些元件連接在一起，同時也連接了左側的輸入和頂部的輸出。
下面的圖展示了芯片電路與它的16個引腳之間的映射關系。每個三角形代表一個帶有正、負輸入的比較器。其中兩個比較器僅有一個輸出，而另外兩個比較器除了正常輸出外還有一個反相輸出（用氣泡標識）。
結論
該芯片或許是用于轉換四個差分輸入信號的，比如差分電流開關（DCS）邏輯電路，這個芯片也可能是四個ECL反相器，不過為參考電壓設置四個引腳似乎不太合理。
從這個芯片的電路結構和陶瓷封裝來看，推測它產于1970年左右。芯片上標著“OQ104”，我在很多舊的數據手冊里搜索過，但都沒有找到與之匹配的內容。芯片上的“P”可能代表飛利浦，但我找不到任何與之匹配的飛利浦元件。到目前為止，這個芯片的確切身份仍然是個謎。
