그 결과 자동차 IC는 아키텍처의 요청에 따라 결정되고 이용될 것이며 제조원가는 감소될 것이다. 임베디드 소프트웨어 개발 및 관리 문제는 더욱 중요한 역할을 수행하게 된다.
오늘날의 CAN(Controller Area Network) 네트워크는 실제로 100% 차량에 탑재되었으나, 다양하고 독립적인 모습을 보인다. 향후 몇 년간 이 같은 동향은 서브네트워크 조건에 맞춰진 몇몇 인터커넥트 버스로 변경될 것이다.
차세대 미션-크리티컬(mission-critical) 기능은 고속의 결정적 네트워크인 FlexRay 상에서 동작할 것이다. 멀티미디어 데이터는 전용 인포테인먼트 버스를 통해 처리될 것이다. 카메라로 구현되는 지능형 센스 성능은 고속 네트워크를 필요로 한다.
성공과 도전
안전, 섀시 제어, 엔터테인먼트 기능이 더해지면서 제어는 점점 더 어려운 과제가 되고 있다. 복잡도가 가중됨에 따라 소프트웨어 개발은 관리가 어려워지고 생산원가는 상승했다. 1Mbps CAN 버스는 대역폭에서 정체되기 시작했다. 이에 몇 가지 추세들이 차별화된 네트워크 아키텍처를 주도하는 데 기여하고 있다.
- 새로운 기능은 비효율적이고 비싼 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)를 의미한다.
- 제어 및 A/V용 데이터 대역폭은 CAN을 압박하고 있다.
- 정교한 안전 기능은 결정적 네트워크를 요구한다.
- 연산 요구조건은 16비트 MCU 성능을 초과한다.
업그레이드 중인 프로세서는 각 애플리케이션에 최고의 프로세서를 선택하고 프로세서가 효율적인 통신을 하기 위한 것이다. 몇몇 사례에서 MCU는 DSP로 대체될 수 있다.

보다 풍부해진 통신 기능
가장 최근 모델이면서 중소형 시장을 타깃으로 한 자동차들은 4~5개의 CAN 버스를 갖추고 있다. 각각은 인포테인먼트, 보디 제어, 트랜스미션(transmission) 및 브레이크, 계측, 진단을 위한 것이다. 여기에서 중요한 것은 버스의 숫자를 감소시키는 것이다. 차세대 네트워크 아키텍처의 일반적인 버전이 그림 1에 제시되어 있다. 채널 당 최대 10Mbps의 대역폭을 제공하는 FlexRay 네트워크는 안전 우선 애플리케이션을 제어한다. 섀시 제어 시스템, 엔진 제어, 트랜스미션 제어, 전자식 파워 스티어링(EPS)은 자체적인 고속 네트워크를 가지고 있다. 유압식 파워 스티어링을 대체하는 EPS (Electric Power Steering)는 수학적으로 높은 효율과 80ns의 낮은 인터럽트 반응시간을 제공한다. 계기 클러스터와 라디오는 기존의 CAN 링을 통해 동작될 것이며 고기능 인포테인먼트 장치는 1Mbps 보다 더 높은 데이터 속도를 필요로 한다.
멀티미디어 데이터 통신을 위해 MOST (Media-Oriented Systems Transport)라고 하는 광 네트워크는 배치(deployment)의 유망한 후보이지만, 구리선 IEEE1394 시스템도 대안이 될 수 있다. 보디 제어 서브네트워크는 서로 통신하면서 차량의 도어와 센터 스택(center stack)에 위치한 마스터 제어 버튼과 통신하기 위해 시트, 루프, 창 등 기존 보디 제어 기능을 실현하는 CAN 링으로 구성될 수도 있다. 그림 1에서 주요 링들은 필요에 따라 각 링이 서로 통신할 수 있는 중앙 게이트웨이로 연결된다. 중앙 게이트웨이를 이용하면 제조 라인의 자동차에 모든 MCU의 플래시 메모리를 프로그램 할 수 있을 것이다. 이 때 대규모 데이터 파이프가 필요하다.

네트워킹 옵션
브레이크, 엔진, 트랜스미션, 도어 잠금장치, 스티어링휠과 같은 네트워크로 연결된 시스템의 숫자는 매우 넓은 데이터 파이프를 요구한다. 이들 중 일부는 결정적인 데이터 전송도 요구한다. 차세대 지능형 차량이 공개됨에 따라, 앞뒤로 보이는 카메라와 맞춤화된 정보를 다운로드할 수 있는 무선 핫스팟에 연결된 무선기기 등의 기타 시스템은 네트워크에 더욱 부담이 될 것이다. 1Mbps 대역폭의 CAN은 차세대 고속 네트워크로서 분명히 배제될 것이다. FlexRay는 20Mbps 대역폭과 두 개 채널 토폴로지의 장점으로 인하여 차량 전자장치용 네트워크 통신 규격의 대안에 있어 선두주자다. 몇몇 자동차 제조사들은 이미 여러 형태로 FlexRay를 채택하고 있으며, 실례로 BMW의 독자적인 네트워크 Byteflight는 BMW 7-시리즈 제품에 이미 탑재되어 있다. Byteflight가 독자적이라고 해도 FlexRay와는 상당 부분 공통점이 있다. 그러나 2007년 FlexRay가 소개되면, 이 독자적인 버스를 대체하기 시작할 것이며 2010년까지 약 20% 정도 시장을 점유하게 될 것이다.

차세대 네트워크 아키텍처
더욱 안전하면서 다양한 기능을 탑재한 자동차를 원하는 대중적 요구와 디지털 미디어의 도입은 새로운 네트워크 아키텍처를 향하고 있는 자동차산업에서 핵심이 되고 있다. 또한, 옵션은 MCU의 성능 조건과 소프트웨어가 개발되는 방법 모두에 상당한 영향을 미칠 것이다. 이상한 일이지만 자동차 아키텍처 진화에서 공동 스레드(common thread)는 표준으로 자리잡게 될 것이다. 새로운 아키텍처의 성공적인 구현으로 더욱 고급스럽고, 안전하고, 신뢰성 높은 차량을 설계할 수 있도록 주요 장애 요인들은 사라질 것이다.

AEM_Automotive Electronics Magazine