Der Freescale SC5771 ist ein spezieller Mikrocontroller, der im Nahbereichsradar SRR3-A eingesetzt wird. Die Buchstaben SC zeigen, dass es sich um eine kundenspezifische Konfiguration handelt. Üblicherweise bieten diese speziellen Varianten unterschiedliche Speichergrößen. Nicht selten enthalten die Mikrocontroller immer die Maximalausstattung und es werden lediglich Bereiche deaktiviert. Diese Bereiche müssen dann in der Produktion nicht getestet werden und dürfen auch Fehler enthalten.
Man kann davon ausgehen, dass der SC5771 zur Qorivva-Familie gehört. Deren allgemeine Bezeichnung lautet MPC577xK. Diese Mikrocontroller wurden für den Einsatz in Radarsystemen im Automotive-Bereich entwickelt. Ziel war es mit möglichst wenig zusätzlichen Bauteilen auszukommen.
Im obigen Blockschaltbild zeigt Freescale noch etwas detaillierter, wie ein vollständiges Radarsystem aussehen kann.
Die MPC577xK enthalten vier Prozessoren, zwei e200z7-CPUs, die mit 266MHz arbeiten und zwei e200z4-CPUs mit einem Takt von 133MHz. Die beiden letzteren arbeiten im sogenannten Lockstep. Das bedeutet, dass beide die gleichen Berechnungen ausführen, so dass man Fehler erkennen kann. Das ist für sicherheitsrelevante Funktionen sehr wichtig.
Neben den Prozessoren direkt zugeordneten Speicherbereichen wurden 1,5MB RAM und 4MB Flash integriert. Nach außen kommuniziert der Baustein über CAN, Flexray oder Ethernet. Spezifisch für die Anwendung im Radarbereich besitzt der MPC577xK acht 12Bit-Sigma-Delta-ADCs, die Analogwerte mit bis zu 10MS/s wandeln. Parallel dazu existieren vier 12Bit-SAR-ADCs mit einer Abtastrate von 1MS/s und ein 12Bit-DAC mit einer Frequenz von 2MS/s. Dahinter arbeitet eine spezielle Signalverarbeitung.
Im Gehäuse findet sich ein Die mit den beeindruckenden Abmessungen 8,4mm x 8,3mm. Ein Großteil der sichtbaren Metalllage dient der Stromversorgung und verrät entsprechend wenig über die darunter liegenden Schaltungsteile.
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In der unteren rechten Ecke sind ein Freescale Copyright und das Jahr 2014 abgebildet. N76P ist die interne Bezeichnung des Maskensatzes. Das kann man aus einem Errate-Dokument für den Maskensatz herauslesen. Demnach existieren sechs Revisionen des Designs. Welche Revision hier umgesetzt wurde bleibt unklar.
Im linken oberen Bereich des Dies sind einige Schaltungsteile nicht vollständig von der obersten Metalllage bedeckt. Die symmetrischen Strukturen könnten die ADCs enthalten. Die auffällige Induktivität könnte zum Oszillator gehören. Die PLL-Stufe arbeitet mit 320MHz.
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Im rechten oberen Bereich des Dies befindet sich eine ungewöhnliche Anordnung von 12 Testpads, die offenbar während der Produktion kontaktiert wurden.
An einigen Stellen meinte man schwarze Flächen zu sehen. Im Detail zeigt sich aber, dass es sich um kleine Punkte in der Metalllage handelt. Die Punkte könnten als Füllstrukturen dienen. Diese sind aber üblicherweise in regelmäßigeren Mustern angeordnet.
Entfernt man die oberen Lagen des ICs, so werden mehr Funktionsblöcke erkennbar. Einen sehr großen Teil der Fläche nehmen unterschiedliche Speicherstrukturen ein. Neben den Speicherbereichen des Mikrocontrollers benötigt auch die spezielle Signalverarbeitung eigene Arbeits- und Koeffizientenspeicher. Abgesehen von kleineren Schaltungsteilen sticht vor allem das analoge Frontend in der oberen linken Ecke ins Auge. Die restlichen Flächen sind mit Logikstrukturen aufgefüllt.
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Die Logik ist etwas zu klein, um sie mit einem gewöhnlichen Objektiv auflösen zu können. Man kann die Zeilenstrukturen aber erahnen. Es handelt sich folglich nicht um einen ganz kleinen Prozessknoten, sondern eher um Strukturbreiten im Bereich von 90nm. Das passt zu den Veröffentlichungen, die man zum Qorivva Mikrocontroller findet. Demnach wurde die erste Generation mit einem 90nm Prozess gefertigt und später dann auf 55nm umgestellt.
