对一个未知老芯片进行了逆向分析，从内部电路来看，这个芯片像是四个比较器，可能属于射极耦合逻辑（ECL）系列。
下图是这个芯片的显微镜照片：硅片区域因掺杂方式不同而呈现出粉色、蓝色或黄色，有斑点的区域是硅片顶部的金属层，这些金属层将电路连接起来。在芯片边缘部分，黑色的键合线把芯片与外部引脚相连，这些键合线连接到方形的键合焊盘上。
该芯片上有四个电路块，分别对应四个比较器。芯片的大部分区域都未被使用，尤其是中间的大片金属区域。由于这个芯片的电路相对简单，所以仅使用了一小部分可用空间。
芯片的组件分析
晶体管是芯片中的关键组件。该芯片使用一种名为NPN的晶体管类型。下面的照片展示了芯片上的一个晶体管的样子。
橙色和蓝色是经过不同掺杂的硅区域，分别形成N区和P区。有斑点的区域是硅片顶部的芯片金属层，这些金属层构成了连接到晶体管的集电极、发射极和基极的导线。右侧是一个剖面图，大致展示了晶体管的构造。实际构造比你在书本上看到的NPN晶体管结构要复杂得多，通过仔细观察，可以在裸片上区分出发射极、基极和集电极，基极区域环绕着发射极，形成一个蓝色矩形，集电极触点更大且位于一侧。发射极（E）导线连接到N⁺型硅。在其下方是一个连接到基极触点（B）的P层。再下方是一个（间接）连接到集电极（C）的N⁺层。
这款芯片的其他关键部件是电阻器。下方照片展示了芯片上的两个电阻器。电阻器由高电阻的P型硅条制成，在裸片照片里呈现蓝色。每个电阻器的两端都与金属层相连。电阻器越长越窄，其电阻就越高。下面其中一个电阻器为简单的矩形，另一个则呈复杂的之字形，这样就能在有限的空间内增加长度。
注：右下角的蓝色矩形是一个晶体管，而非电阻器。要将它和电阻器区分开来，可以注意到它有三个触点，而且矩形上的两个触点并不对称。
电路结构分析
当芯片上的关键组件识别出来后，就可以对电路进行追踪和逆向工程了。不过，在描述完整电路之前，我要先解释一个重要的功能模块。下面的原理图展示了一个差分对（也称为长尾对），该电路可放大其两个输入之间的差值。这种电路在模拟电路中很常见，是运算放大器的核心部分，也是发射极耦合逻辑（ECL）的基础。
其基本原理：一个电流源（底部的两个圆圈）产生固定电流I，该电流在左侧路径（I1）和右侧路径（I2）之间分配。若左侧晶体管的输入电压高于右侧晶体管的输入电压，大部分电流将流向左侧；反之，若右侧晶体管的输入电压更高，大部分电流则会流向右侧。这个电路能够放大电压差，即使两个输入之间仅有微小差异，也会使大部分电流从一侧切换到另一侧。
在这种芯片里，该电路被用作比较器。比较器是一种对两个输入进行比较，并生成逻辑输出以表明哪个输入更高的电路。有电流的那一侧会被拉低，而另一侧则会被电阻拉高，这样一来，输出就可被视作逻辑信号。
下面的原理图展示了芯片上四个比较器其中一个的电路结构。要注意的是，上述的差分放大器电路被使用了两次。为了提升性能，第一个差分放大器的输出被输入到第二个差分放大器中。这能让输出更加精准：如果输入值很接近，第一级的输出可能不是完全的“0”或“1”。第二级会放大这种差异，从而提供稳定的“0”和“1”输出。电流源为放大器提供相对恒定的电流，不过我就不详细解释这部分内容了。
下面的图表展示了芯片上的电路，它与上面的原理图相对应。红色方框表示两个放大级的晶体管及其相关的电流源。其他元件是电阻，它们显示为蓝色矩形。金属层中的布线将这些元件连接在一起，同时也连接了左侧的输入和顶部的输出。
下面的图展示了芯片电路与它的16个引脚之间的映射关系。每个三角形代表一个带有正、负输入的比较器。其中两个比较器仅有一个输出，而另外两个比较器除了正常输出外还有一个反相输出（用气泡标识）。
结论
该芯片或许是用于转换四个差分输入信号的，比如差分电流开关（DCS）逻辑电路，这个芯片也可能是四个ECL反相器，不过为参考电压设置四个引脚似乎不太合理。
从这个芯片的电路结构和陶瓷封装来看，推测它产于1970年左右。芯片上标着“OQ104”，我在很多旧的数据手册里搜索过，但都没有找到与之匹配的内容。芯片上的“P”可能代表飞利浦，但我找不到任何与之匹配的飞利浦元件。到目前为止，这个芯片的确切身份仍然是个谜。
