지난 1월 도쿄 빅사이트에서 열린 오토모티브월드(AUTOMOTIVE WORLD 2018) 자동차 기술 전시회. 이제는 세계 최대 규모로 성장한 이 전시회에서 ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST)가 강조하는 주제는 명확했다.
자율주행, ADAS(첨단운전보조시스템), 차량과 사물 간 통신기술(V2X), 전기자동차(EVs)의 전력관리 기술과 같은 첨단 기술의 눈부신 발전이 이루어지고 있는 자동차 산업에 대응하여 ST는 최신 스마트 드라이빙 반도체 솔루션을 선보였다.

Focus 1: Safer

자율주행 및 ADAS 기반의 ‘보다 안전한’ 자동차 구현을 위해서는 첨단 센싱 기술이 필요하다.
ST는 전자식 미러(Electronic Mirrors) 및 서라운드 뷰(surround view)와 같은 이미지 처리 시스템에 사용되는 HDR(High Dynamic Range) 기능 및 LED 플리커 프리(Flicker Free) 기능이 갖춰진 오토모티브 등급 CMOS 이미지 센서를 시연했다.

ADAS 애플리케이션에 최적화된 HDR LED 플리커 프리 2.48메가픽셀(4:3) 센서는 모든 LED 주파수(80 Hz : 2,000 Hz)의 플리커 및 최소 10%의 듀티 사이클에 대한 내성을 지녔으며 AEC-Q100 Grade2와 ASIL-B 등급을 충족한다.

부스 현장 관계자는 “교통신호, 도로표지, 자동차 LED 불빛이 맨눈에는 계속 켜져 있는 것처럼 보이지만, 실제로는 깜박거리고 있다.”며, “기존의 일반 센서는 이런 깜박거리는 빛을 여과 없이 센싱하지만, 이런 깜박거림은 이미지 처리 기능을 이용하는 자동차 시스템을 방해할 수 있다는 점에서 차별화된 ST 센서의 기능은 중요하다.”고 전했다. ST는 다양한 휘도 조건 하에서 이미지의 명암 영역 내 LED 깜박거림을 제거하는 기술을 현장에서 공개했다.

ST는 장거리(77/81 GHz) 및 단거리(24/26 GHz) 레이더용 트랜시버 IC도 중점을 두고 소개했다. 트랜시버는 자동차 간의 거리 또는 자동차와 사물 간의 거리를 측정할 수 있다. 24 GHz 시스템이 사각지대 탐색, 충돌방지, 차로이탈경고 애플리케이션에 최적화 된 것에 반해, 77 GHz 레이더 시스템은 고출력이 요구되는 고속 적응식 정속주행제어(high-speed adaptive cruise control)와 같은 차세대 기능에 적합하다. 또한 ST는 모두가 예상하는 이미지 프로세서뿐 아니라 내비게이션, 대시보드 카메라, 스마트 키와 같은 자동차 애플리케이션에 적용 가능한 MEMS 모션 센서도 선보였다.

ST는 최첨단 차량용 커넥티비티 칩셋 기술을 보유한 이스라엘의 발렌스(Valens)와의 협업 기술도 공개했다. ST와 발렌스는 갈수록 중요해지고 있는 차량 내 통신 네트워크 시대에 발맞춰 자동차 커넥티비티용 멀티미디어 네트워크를 시연했다. 여기에는 고화질 이미지 프로세싱 및 오디오/비디오를 저가로 구현한 ST 자동차 인포테인먼트 프로세서 아코드5(Accordo5), 강력한 보안 기능을 갖춘 ST 자동차 텔레매틱스 프로세서 텔레마코3P(Telemaco3P), 그리고 발렌스의 HDBaseT 자동차 차세대 통신 기술이 융합돼 있다. 아코도5는 인포테인먼트에 비용 최적화된 프로세서 솔루션이며, 텔레마코3P는 안전한 인터넷 및 와이파이 접속을 위한 자동차용 보안 프로세서다.

이 솔루션을 적용한 단일 UTP (Unshielded Twisted Pair) 케이블은 차 안에서 최대 6 Gbps까지 고속 데이터 전송이 가능하다. 발렌스의 HDBaseT 오토모티브 기술은 최대 15미터의 단일 UTP 케이블로 고해상 비디오와 오디오를 동시에 전송하고 이더넷 및 제어를 처리할 수 있어 커넥티비티를 간소화하고 까다로운 EMC 환경에서도 성능을 보장할 수 있다. 발렌스의 일란 샤리(Ilan Shaari) 담당자는 “이 케이블의 장점은 선 하나로 모든 것이 연결되며, 보통 두껍고 많은 선들로 연결되어 있는 자동차 내부의 선들을 길고 가는 선 하나로 모두 연결할 수 있다는 것”이라고 말했다.

Focus 2: Connected

‘연결된’ 자동차로 교체하면 편리함이 증가하는 반면에, 데이터 도난 또는 무단 접근과 같은 보안 문제를 야기할 수 있다.
ST 부스에서는 상호 연결된 차들 간의 보안 취약성을 보완하는 오토모티브 등급 TPM(Trusted Platform Module) 보안 칩을 보여주었다. 이 보안 칩은 자동차 전자 부품의 신뢰성 테스트용 표준인 AEC-Q100, TPM 2.0 표준, 그리고 엄격한 보안 인증인 Common Criteria EAL5+에 부합한다. ST는 Common Criteria EAL5+ 인증 자동차 보안 MCU도 전시했다.

ST의 보안 마이크로컨트롤러 STM33은 M2M에 필요한 임베디드 SIM 표준 기능 외에 일반 보안에 필요한 모든 기능을 제공한다. 이 보안칩은 ARM SecurCore SC300™ 32 bit(CC EAL5+)를 채용했으며, OTP 영역 탑재한 최대 1.2 MB의 사용자 플래시 메모리를 지원한다.
 

Focus 3: Greener

‘보다 환경 친화적인’ 드라이빙 부문에서는 전기 차량으로 진화하면서 더욱 발전되고 효율적인 전력제어 기술을 접할 수 있다.

ST는 차세대 반도체 재료인 SiC(실리콘 카바이드)를 이용한 자동차 전력 반도체를 선보였다. ST의 자동차용 SiC 전력 MOSFET은 넓은 온도 범위에 걸쳐서 동작하고 스위칭 시에는 현재 시장을 주도하는 IGBT 대비 약 1/4 정도의 전력 손실을 나타낸다. 또한 ST는 역회복 특성(reverse recovery properties)이 실리콘 바이폴라 다이오드 보다 뛰어난 자동차 SiC 다이오드를 중점적으로 소개했다. ST의 SiC 솔루션은 철도, 산업, 태양광 발전 애플리케이션은 물론, 하이브리드자동차(HEV), 전기자동차 및 기타 자동차 시스템에 적용 가능하다.

ST는 AEC-Q101 기준을 충족하는 전력 제어용 자동차 48 V DC-DC 컨버터도 이번 박람회에 전시했다. 이 제품은 자동차 바디 요구사양에 최적화된 40 V 전압에서 1.1옴 이하의 최저 온저항(on-resistance) 및 175 ℃ 최고 접합부 온도 특성을 충족한다.

범용 마이크로컨트롤러와 최신 전력 반도체를 결합하여 고효율 전력제어가 가능한 EV 배터리 충전 솔루션도 처음으로 소개했다.

이외에도 ST 부스에는 EEPROMs, LED 드라이버, LDO 레귤레이터, USB C-타입 전력공급 시스템, 그리고 블루투스 저에너지 통신 칩 및 MEMS 관성 센서를 결합한 스마트키 솔루션 등을 시연하며 참관객들의 발길을 붙잡았다.