개발시간, 비용 줄이는 멀티보드 시스템 설계

멘토 그래픽스, 부서 간 협업 효율성 높이는 Xpedition 출시

2016년 11월호 지면기사  /  글│한 상 민 기자 _ han@autoelectronics.co.kr



멘토 그래픽스가 여러 부문의 팀들이 동시에 원활하게 협력함으로써 시스템 설계(멀티보드 시스템 설계)를 효율적으로 실행 관리할 수 있도록 해주는 획기적인 솔루션인 Xpedition 플랫폼을 출시했다. Xpedition은 설계 프로세스에서 중복 작업을 없앰으로써 팀의 효율성을 극대화하고 데이터 관리 인프라를 이용해 제품 성능과 신뢰성을 최적화한다. 데이터 무결성을 보장해주고 시스템의 모든 보드, 커넥터, 케이블 전체 IP를 쉽게 재활용할 수 있도록 한다.

 

멘토 그래픽스가 여러 부문의 팀들이 동시에 원활하게 협력함으로써 시스템설계(멀티보드 시스템 설계)를 효율적으로 실행 관리할 수 있도록 해주는 획기적인 솔루션인 Xpedition 플랫폼을 출시했다. 10월 멘토 그래픽스 보드 시스템 부문의 데이비드 윈스(David Wiens) Xpedition 개발 매니저가 방한, 자동차 등 주요 기업들의 Xpedition 도입 필요성을 말했다.


복잡해진 시스템 디자인


최근의 시스템 디자인에는 어떤 도전과제가 존재할까. 시스템 디자인은 일반적으로 컴퓨터, 의료기기, 산업장비, 자동차, 항공기 등에 대한 것이고, 이는 갈수록 복잡해지고 있다. 시스템은 여러 가지 부품들을 모아 기술을 그룹핑하는 것이다. 자동차의 내비게이션처럼 커넥터 등은 시스템의 가장 기초적인 부품이고, 이런 여러 부품이 통합돼 하나의 보드 시스템, 즉 서브 시스템이 된다. 또 서브 시스템들이 서로 통합돼 다양한 기능을 구현하는 ‘시스템스 오브 시스템스(systems of systems)’화된다.

그리고 이런 시스템 디자인과 관련된 도전은 하드웨어, 소프트웨어, 케이블 등 여러 다양한 도메인 간 통합과 복잡성을 효율화하는데 있다. 시스템이 복잡해지고 거대해지면서 디자인 과정 자체가 어려워질 뿐만 아니라, 이에 대한 여러 관련 부서 간 협업 또한 기존의 방식, 프로세스로는 시간과 비용 측면에서 감당하기 힘든 상황이 됐다.

또 조직 내 전반에 걸친 IP의 적극적 활용 방안이 중요해졌다. 시스템 설계 과정에서 본다면, 시스템디자인은 V자 형태의 다양한 단계를 거친다.


V 다이어그램에 따라 가장 먼저 시스템의 개념을 정의하고, 클라이언트가 원하는 사항을 파악해 기능, 아키텍처를 분석, 구성하고 시스템 분할을 한다. 이후 디자인 단계를 거쳐 최종적으로 실행 단계로 간다. 이 디자인 실행 단계에서 IC, 패키지, 멀티 PCB, 하네스 디자인, 기계적 결합, 네트워크 설계, 소프트웨어 컴포넌트의 디자인 실행이 통합되고 각 단계별로 검증을 거쳐 제조가 이뤄지며 최종적으로 서비스를 제공하게 된다.

윈스 매니저는 “케이블링과 하네스, 기계, 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크 등 다섯 가지 부분이 서로 유기적으로 협업이 이뤄지고 통합돼야 개발시간이 단축되고 비용을 저감할 수 있는데 서로 중첩되는 교집합 부분에 대한 툴 지원이 매우 취약한 상태”라며 “때문에 협업은 비효율적이고 최적화에 제한적이며 폼팩터도 이상적이지 않았다. 재사용에는 제약이 있고 통합은 제대로 이뤄지지 않으며 전반적인 검증 사이클은 증대돼 시스템 성능 저하, 디자인 시간 확대, 품질 저하, 비용 증가의 문제가 나타나고 있다”고 말했다.


멀티보드 시스템 솔루션


멘토 그래픽스는 이런 디자인 실행 단계에서 대부분의 개별 솔루션을 갖고 있다.
때문에 전체 스펙트럼에 걸쳐 다양한 도전과제를 해결하는 통합 솔루션을 만드는 것이 자연스러운 멘토의 목표다.
윈스 매니저는 “ 이런 멘토의 여정은 이미 시작됐고, 이것은 IC, 패키지, 멀티 PCB 등 하드웨어 부문, 하네스 디자인, 기계적 접한 부문 등 3가지 측면을 통합한 Xpedition부터”라고 말했다.

멀티 보드 시스템을 보자. 이는 다수의 센서, PCB가 여러 케이블, 커넥터로 연결돼 구성된다. 이것들은 전통적으로 서로 다른 영역에서 분리돼 작업돼 왔고, 상호 연결성을 확인하기 위해 스프레드시트, 시스템 파라미터를 기록한 텍스트 파일, 블록 레벨의 시스템 구조 및 계층 구조를 보여주기 위한 드로잉 애플리케이션과 같은 데스크톱 오피스 툴들로 관리돼 왔다.

그러나 이런 상태로는 갈수록 복잡화 되는 시스템의 전개에 효과적으로 대응할 수 없다. 윈스 매니저는 “과거에는 마더보드가 있고 그 밑에 카드보드가 있을 때 이를 연결해주는 핀이 20~100개 정도였지만, 현재의 시스템들은 100개 이상의 보드, 스프레드시트에만 1만 개 이상의 커넥션이 있기 때문에 문제를 파악하고 수정, 변경사항을 확인하고 적용하는 것이 매우 힘들다”고 말했다.



시스템 아키텍처 디자이너나 인테그레이터가 효과적인 통합 툴을 이용해 지능적으로 자동화해 디자인하지 않고 이를 하드웨어 팀에 넘긴다면 그 팀은 완전히 새롭게 디자인해야 하거나 예상치 못한 에러 대응에 큰 어려움을 겪을 수밖에 없다. 이런 다양한 문제를 멘토 그래픽스의 Xpedition 플랫폼이 해결한다.

윈스 매니저는 “PCB 디자인은 2년전 IC 패키지 위주로 했지만 이제 새로운 Xpedition은 PCB 뿐만 아니라 상위 개념인 멀티 PCB에 이르기까지 다양한 기술을 통합한 솔루션을 제공하고 한다”고 말했다.




Xpedition의 주요 특징


Xpedition 멀티보드 시스템 설계 플로는 비효율적인 문서 및 매뉴얼 작성 과정을 자동화하고 완전히 통합된 협력적인 작업 흐름으로 대체함으로써 설계 팀의 생산성을 향상시키고 개발비용을 절감해준다.

콘셉트 레벨의 모든 요소들은 자동적으로 동기화되고 상호 연결 정보가 자동으로 관리돼 설계 팀들의 타임 투 마켓 목표 달성을 돕는다. 상호 연결성을 유지한 상태로 신호의 추적, 기능 및 신호의 무결성 시뮬레이션, 설계 분할 및 재분할을 할 수 있도록 자동 오류제거 방식의 시스템 설계를 보장한다.


Xpedition 멀티보드 시스템 솔루션의 주요 특징은 ▶전자 멀티보드 시스템의 논리적 정의를 구상, 분할, 설계 및 문서화하기 위한 단일 데스크톱 엔지니어링 환경 제공 ▶멀티보드 시스템 보드 디자인의 동기화 관리고 인터페이스를 줄이고 수작업에 의한 데이터 취급 ▶데이터 중복 및 ECO 전달 오류제거 ▶통합 커넥터 관리로 초기 설계 구상부터 전체 설계 과정에 이르기까지 PCB 프로젝트와 설계에 의한 구매 부품을 포함해 상호 연결 정보의 오류 제거 ▶통합 멀티보드의 시스템 레벨 커넥티비티 검증 ▶멀티보드 시스템 보드와 케이블 간의 동기화를 통제하는 변화 관리 ▶3D MCAD와의 양방향 협력을 포함한 논리적인 케이블 연결 정보와 실물을 표현한 물리적인 데이터 간 통합 관리 기능제공 ▶데이터 무결성 및 커넥티비티를 자동으로 관리해 주는 엔지니어와 각 부문을 설계하는 구현 팀들을 위한 동시 협업 설계 환경 제공 ▶시스템 레벨의 부품 정보 검색, 선택, 관리의 라이브러리 기능 제공 ▶Visio 데이터를 열어 시스템 디자인에 불러들이고 속성을 시스템 요소에 부여함으로써 기존 아키텍처 IP의 활용 ▶시스템 데이터 관리를 통해 여러 부문 간 협력을 가능하게 하고 보드, 커넥터, 게이블을 팀 전체에 걸쳐 쉽게 재사용할 수 있도록 하는 것 등이다. 

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