ARM, 기능안전 표준 만족하는 ARM Cortex-R52 자율주행차 실현

영국 반도체 설계자산(IP) 기업인 ARM은 자율주행차 실현을 위해 한층 더 향상된 안전성 기능을 갖춘 새로운 실시간 프로세서 ARM Cortex-R52를 출시했다. Cortex-R52는 고성능의 실시간 처리가 필요한 기기를 위한 Cortex-R 시리즈의 최신 제품으로, 2013년 10월에 발표한 ARMv8-R 아키텍처에 기반한 최초의 제품이다.

이 프로세서는 자동차와 산업용 업계에서 가장 엄격한 기능안전 표준인 ISO 26262 ASIL D 및 IEC 61508 SIL 3를 준수해야 하는 시스템에서 기능 안전성(functional safety)을 만족하도록 설계됐다.

ARM CPU 및 미디어 그룹 사업부장인 제임스 맥니븐(James McNiven)은 “ARMv8-R 아키텍처 기반의 첫 번째 프로세서인 Cortex-R52는 철저하게 기능 안전을 위해 설계됐다”며, “ARM은 safety-critical 작업을 위해 특정 기능이 요구되는 자율주행차나 로봇 시스템 분야에서 파트너들이 시장 기회를 포착할 수 있도록 돕는다. ARM은 엄격한 개발 프로세스의 문서화, fault modelling, 소프트웨어 격리 기능 지원을 통해 이러한 애플리케이션을 다루는 파트너들이 제품을 더 빠르게 시장에 진출하도록 돕는다”고 밝혔다.
 

Cortex-R52 작동 원리

Cortex-R52는 소프트웨어 작업들이 하드웨어적으로의 분리를 통해 안전성이 중요한 코드가 완전히 격리되도록 보장한다. 이를 통해 하드웨어는 작업의 실행과 자원을 제어하는 소프트웨어 하이퍼바이저의 관리를 받게 된다. 정확하면서 강력한 소프트웨어 격리를 통해 Cortex-R52는 안전성 인증을 받아야 할 코드량을 줄임으로써, 소프트웨어 통합 및 유지보수와 검증 과정이 간편해져 개발을 가속화한다. 실시간 시스템이 요구하는 결정성(determinism)과 고속 문맥 교환(fast context switching) 기능을 제공하면서 보다 심화된 소프트웨어 복잡성에 대응한다.

한편, ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics)는 ARM 파트너 중 처음으로 차량용 고집적 SoC 개발을 위해 Cortex-R52 프로세서를 라이선스한다고 발표했다.

ST마이크로일렉트로닉스의 오토모티브 및 디스크리트(Automotive & Discrete) 그룹 부사장인 파비오 마치오(Fabio Marchio)는 “Cortex-R52는 구동 장치, 섀시, ADAS 와 같이, 실시간 운영 기능 및 최고 수준의 기능 안전성이 필요한 차량 내 애플리케이션을 위한 새로운 수준의 전력 효율 및 고성능의 SoC 개발을 지원한다. 이를 통해 ST마이크로일렉트로닉스의 스마트 드라이빙(Smart Driving) 비전을 지원한다”며, “Cortex-R52의 소프트웨어를 엄격히 구분하는 능력은 사용자들에게 확정성의 손실 없이 안전성을 위한 최고의 솔루션을 제공한다. 가상화 지원을 통해 장치 및 기능들을 단일 프로세서로 통합하는 작업을 단순화하고 통합 시간을 단축할 수 있다”고 설명했다.

덴소(DENSO)도 Cortex-R52 출시를 환영했다. 덴소 ePF 어드밴스드 R&D 부서의 프로젝트 본부장인 히데키 스기모토(Hideki Sugimoto)는 "덴소는 자율 시스템 기술 발전에 중요한 임베디드 실시간 제어 기술의 혁명을 주도하는 새로운 프로세서 기술의 개발을 적극 환영한다. Cortex-R52로 작동하는 첫 번째 장치가 곧 등장할 것으로 기대한다"고 밝혔다.

ARM Fast Models 및 Cycle Models이 발표됨에 따라 소프트웨어 파트너들은 프로세서를 위한 솔루션을 개발할 수 있게 됐다. 소프트웨어 개발자들이 설계 프로세스의 초기 단계에 Cortex-R52에 액세스할 수 있도록 하기 때문에, 시장 진입이 더욱 가속화된다. Cortex-R52는 이미 여러 다양한 안전성 애플리케이션에 채택된 Cortex-R5와 비교해 35% 향상된 성능을 제공한다. EEMBC AutoBench 테스트에서 Green Hills Compiler 2017을 사용해 동급 수준의 프로세서 중 가장 높은 1.36 Automark™/MHz를 달성했다.

그린 힐스 소프트웨어(Green Hills Software) 비즈니스 개발 부사장인 댄 멘더(Dan Mender)는 “그린 힐스 소프트웨어는 ARM 프로세서에 대한 지원을 확대하고 Cortex-R52를 위한 컴파일러 솔루션을 최적화했다. ARM과의 긴밀한 협업을 통해 Cortex-R52를 위한 업계 최고 성능의 안전성 인증 컴파일러를 제공함으로써 고객들이 자동차 부문(ASIL D) 및 산업 부문 안전성(SIL 3)에서 최고 수준의 인증으로 안정성이 핵심인 제품을 개발할 수 있도록 지원한다”고 밝혔다.

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AEM_Automotive Electronics Magazine