차량 내에서 증가하는 인터넷 접속 등으로 외부에서 비인트라된 접속을 막기 위한 보안 게이트 유닛이 필요한 상황이다. 최근 프리스케일은 자동차 바디 네트워크용 마이크로컨트롤러(MCU) 제품군인 쿼리바(Qorivva)와 S12 매그니비(MagniV) 포트폴리오 신제품 3종을 선보였다.
멀티코어로 퍼포먼스 향상
쿼리바 MPC5748G MCU는 멀티코어와 다양한 네트워킹 컴포넌트를 포함한 단일 칩 솔루션이다. 3개의 e200 CPU가 탑재돼 최대 160 MHz까지 동작하고, BCM(Body Control Module) 제어에 여러 기능을 동시에 수행할 수 있다. 또한 현재 새로운 통신 인터페이스인 이더넷 AVB(Audio Video Bridging), FlexRay, MLB(Media Local Bus), USB, 최대 8개의 CAN과 기존 CAN을 개량한 CAN FD(Flexible Data Rate), 18 LIN(Local Interconnect Network) 컨트롤러, SDIO 등을 모두 하나의 칩에 탑재했다.
프리스케일의 임구빈 마케팅 부장은 “쿼리바 MPC5748G는 멀티코어 아키텍처를 통한 고성능 퍼포먼스를 구현하는 MCU로 최대 6 MB의 Flash 메모리 및 768 KB의 SRAM으로 효율적인 데이터 전송과 통신 병목 현상을 제거하는 데 중요한 역할을 한다”며 “차세대 BCM과 Gateway에 필요한 다양한 종류의 네트워킹 통신용 인터페이스를 제공하고, 메모리도 다양한 영역을 지원하도록 각각의 Flash별로 구분해 고객이 BCM 수행에 따른 필요한 소프트웨어를 다운받을 수 있다”고 말했다.
MPC5748G는 기본 동작을 멈추고 Flash하는 것이 아닌 일반적인 기능을 수행하는 동시에 Flash 다운 등을 가능하도록 준비할 수 있다는 것이 큰 특징이다.
저전력 모드에서 다양한 기능
쿼리바 MPC5748G의 저전력은 내부 설계를 새롭게 구현해 슬립(sleep)과 웨이크업(wakeup) 전환을 약 30% 개선했다.
임구빈 부장은 “쿼리바 MPC5748G는 저전력 모드에서도 CAN과 LIN, SPI 등의 여러 기능을 이용할 수 있고, 별도로 전체 시스템을 on시키지 않고도 외부 인터럽트(External Interrupt)를 처리할 수 있다”며 “아날로그 컴퍼레이터(Analog Comparator) 기능으로 ADC와 같은 독자적 방식보다 아주 단순하게 기존 특정 파라미터 값 등을 비교해 저전력 모드에서도 다양한 외부 영역을 손쉽게 판단할 수 있다”고 말했다.
특히 MPC5748G는 프리텐디드 네트워킹(Pretended Networking)이라는 새로운 콘셉트로 기존 캔 퍄샬 네트워킹 CAN Partial Networking보다 한층 발전된 기능을 탑재했다. 캔 파샬 네트워킹은 마이크로컨트롤러 전단인 CAN 82 부분서 필터링 작업 후 ECU 전체를 on/off 할지 결정한다. 이때 ECU가 fully turn off가 되어 파워 세이빙 측면서 장점을 가질 수 있다. 하지만 ECU가 전체적으로 off 되어 on시킬 경우 복구 시간이 길다. 또한 ECU가 off 되어 있는 동안 차량 내부의 전체 네트워크에 문제를 발생시킬 수 있다.
임 부장은 “차내에서 저전력 운영은 무척 중요하다”며 “쿼리바 MPC5748G MCU의 프리텐디드 네트워킹은 ECU가 off 되어 있는 척하면서 CAN 메시지를 관찰하다 필요한 부분에서 순간적으로 wakeup을 통해 전력 소모를 낮춘다”고 말했다.
또한 쿼리바 MPC5748G MCU는 ISO26262 표준에 맞춰 개발된 세이프어슈어(SafeAssure) 기능 안전 솔루션으로 End-to-end 오류정정부호(Error Correction Coding)와 같은 빌트인 안전 기능과 AUTOSAR OS 및 MCAL(Microcontroller Abstraction Layer) 드라이버 등의 다양한 안전 관련 자료를 제공한다.
ISO26262는 기존 섀시와 파워트레인에 우선적으로 채용됐지만, 이제는 바디 제품에도 ISO 프로토콜을 적용할 시점이 됐고, 특히 쿼리바 MPC5478G MCU는 ISO26262 프로세서에 맞춰 제품을 개발함은 물론, ASIL-B용 디바이스를 타깃해 개발돼 고객에게 더 많은 이익을 가져다줄 수 있다.
임 부장은 “기존 시큐리티 기능은 업계 표준보다는 Tier-1이나 OEM이 개별적으로 채용했지만, 이를 바탕으로 표준 HSM(Hardware Security Module)을 탑재해 Flash Writing을 보호하거나 외부 통신을 통해 칩에 접근하는 것을 시큐리티 하드웨어를 통해 처리할 수 있다”며 “특히 ASE128-과 같은 대표적인 암호화도 탑재해 안전한 통신과 Flash 업데이트를 보장한다”고 말했다.
고집적 MCU, S12ZVL/ZVC
프리스케일은 Central Gateway의 명령을 받아 각각의 엔드노드에서 모터 구동/스위치 처리 등의 기능을 구현할 수 있는 S12 MagniV S12ZVL/S12ZVC도 출시했다.
S12 MagniV S12ZVL/S12ZVC는 CAN 종단 노드나 LIN 노드의 인텔리전스를 향상하는 데 적용돼, 자동차 OEM 업체들이 전체 바디 네트워킹 시스템을 최적화하는 데 사용된다. S12 MagniV S12ZVL/S12ZVC는 사용자가 간단히 사용할 수 있는 고집적 제품으로 약 30% 정도의 보드 면적을 줄여 무게와 편의성을 증가시켰다. 열악한 환경에서도 동작할 수 있고 다양한 확장을 통해 여러 제품을 손쉽게 이식할 수 있다. 12ZVL은 기존 MCU와 달리 LIN-PHY가 기본적으로 내장돼 소형화와 저가로 만들어졌으며 다양한 OEM에 채용할 수 있도록 설계됐다. S12ZVL는 8~32 KB 용량의 Flash 메모리와 최대 128 Byte EEPROM을 지원한다.
S12ZVC는 레귤레이터와 CAN-PHY를 하나의 MCU로 구성했고 모터 컨트롤 제어를 위한 12비트 ADC와 PWM 패널을 내장했다. 또한 64~192 KB의 내부 Flash나 메모리는 BCC(block check code) 네트워크를 통해 보호할 수 있다. 한편 S12 MagniV S12ZVL /S12ZVC MCU는 프리스케일의 16비트 차량용 MCU 중 세이프슈어 기능 안전 프로그램에 포함된 최초의 제품으로 ISO26262 표준에 맞춰 개발됐다.
쿼리바 MPC5748G와 S12 MagniV S12ZVL 샘플은 2분기에 선보일 예정이며 2014년 하반기에 제품을 출시할 예정이다. S12 MagniV S12ZVC 샘플은 3분기에 선보일 예정이며, 제품 출시는 2014년 말로 예정됐다. AE
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