Microchip Matthias Kaestner   마이크로칩 마티아스 캐스트너 부사장

자동차의 기본 통신 백본이 된 이더넷은 OEM이 중앙집중적이고 하드웨어 중심적인 아키텍처에서 벗어나 분산된 영역 아키텍처로 전환할 수 있게 한다. 마이크로칩이 IEEE와 함께 개발한 차량용 10BASE-T1S 이더넷 기술 표준은 클라우드부터 네트워크의 엣지에 위치한 장치까지 이더넷 범위를 확장해 시스템 설계를 간소화한다. 왜 마이크로칩이 이더넷 등 자동차 커넥티드 솔루션에 집중하고 있는지 차량용 제품 사업부 마티아스 캐스트너 부사장이 말한다.

출처｜Microchip Technology




‘오토모티브 이더넷’은 2015년이나 그 이전에 도입된 여러 솔루션과 함께 소개됐듯이 새로운 개념이 아닙니다. 자동차 산업에서 이더넷은 우리가 알고 있는 일반적인 이더넷 기술과 어떻게 다른가요? 

Kaestner    자동차 기업이 이더넷 기술을 도입하게 된 주요 동인은 배선을 균형 잡힌 단일한 두 개 와이어로 줄이고 신뢰성을 높이기 위해서였습니다. 물리계층 연결을 넘어, 오토모티브 이더넷은 표준 이더넷과 동일한 프레임 구조와 통신 메커니즘을 사용하는데, 여기에는 완벽하게 구현된 기술이 제공하는 모든 보안 기능이 포함됩니다. 이 점이 오토모티브 이더넷을 매력적으로 만드는 이유입니다.



현재 오토모티브 이더넷 개발은 어느 단계에 있다고 보시나요? 

Kaestner    대부분 자동차 기술과 마찬가지로 오토모티브 이더넷은 다양한 기능을 풍부하게 탑재하고 있는 하이엔드 모델에 가장 먼저 도입됐습니다. 이제 이 기술은 볼륨 모델로 확산 적용되고 있으며 자동차 업계에 빠르게 채택되고 있습니다. 이더넷은 매우 완벽하게 구현된 기술이며, 차량용으로 사용하기 위해 물리계층만 변경했기 때문에 자동차 제조업체는 지난 50년 동안 수많은 애플리케이션에서 사용되면서 축적된 이더넷 지식과 경험을 활용할 수 있습니다.



자동차 기업은 현재 오토모티브 이더넷 기술에 대해 어떤 입장을 취하고 있나요? 오토모티브 이더넷 기술을 바라보는 관점과 미래 전망, 그리고 이 기술을 도입하려는 데 있어서 전기차 업체는 기존의 전통적인 자동차 업체와 어떻게 다른가요? 

Kaestner    대부분 자동차 제조업체는 이미 이더넷을 도입했거나, 신차에 이더넷 적용을 고려하고 있습니다. 이더넷은 차량의 기본 통신 백본을 구성하고, 이는 차가 전기 모터를 사용하는지, 내연기관을 사용하는지 여부와 크게 관련 없습니다. 이더넷은 자동차 제조업체가 중앙집중적이고 하드웨어 중심적인 아키텍처에서 벗어나, 차량의 다양한 도메인 간의 데이터를 전송하기 위해 게이트웨이와 데이터 변환을 필요로 하는 구조에서 보다 분산된 영역별 아키텍처(Zonal architecture)로 전환할 수 있게 합니다. 이런 아키텍처는 표준화된 이더넷 통신 프레임을 통해 차량의 모든 부분에서 생성되는 데이터를 다양한 컴퓨팅 플랫폼에 액세스할 수 있게 하며, 이 기능을 소프트웨어로 정의할 수 있습니다. 이 아키텍처는 보다 정교한 시스템을 가능하게 하고 진단, 유지 보수 및 문제 해결을 용이하게 합니다. 또한, 새로운 시스템을 처음부터 개발할 필요 없이 이더넷에서 이미 안전하게 검증된 인증 및 암호화 시스템을 사용하기 때문에 보안이 더욱 강화됩니다.



고가여서 일반적으로 고급 차량에만 탑재될 수 있는 기능으로 여겨졌습니다. 이런 인식이 바뀌었다고 보시나요? 

Kaestner    오토모티브 이더넷은 다른 고대역폭 기술보다 실제로 더 비싸지 않았습니다. 다만 특정의 독립적인 기능을 위해 최적화돼 있던 시스템에서 공통 통신 메커니즘이 필요한 더욱 유연한 소프트웨어 중심의 아키텍처로 마이그레이션(migration)하는데 시간이 걸렸을 뿐입니다. 이런 마이그레이션은 어디서나 정보를 이용할 수 있고 분산 컴퓨팅을 사용해 다양한 시스템을 구현하는 데 활용하기 위해 필요합니다. 과거에는 각 차량 도메인이 다른 시스템과 독립적으로 진화하고, 특정 기능에 최적화된 하드웨어를 사용했습니다. 하지만 오늘날에는 차량이 여러 구역으로 나뉘어 서로 통신하며 무엇을 해야 하는지 수행해야 하는 작업을 조율합니다. 소프트웨어가 많은 기능을 대신하게 되었으며, 이에 따라 하드웨어는 더 일반적인 기능을 수행하게 되었습니다.



오토모티브 이더넷의 주요 장점은 고속, 고대역폭 데이터 전송과 함께 무게와 비용을 크게 줄일 수 있다는 점입니다. 스마트, 자율주행의 발전과 함께 미래에 오토모티브 이더넷 기술 개발을 더욱 촉진하는 주요 동인은 무엇이라고 생각하시나요? 

Kaestner    사실 이더넷의 장점은 빠른 속도보다는 특정 기능에 필요한 대역폭을 제공하는 확장성이라고 할 수 있습니다. 일부 센서와 액추에이터에는 몇 kbits/s의 대역폭만 필요하지만, 보다 정교한 비전 시스템에는 Gbits/s의 대역폭이 필요할 수 있습니다. 이더넷의 장점은 속도에 관계없이 데이터 형식인 이더넷 프레임이 동일하다는 것입니다. 예를 들어 센서에 10 Mbit/s 링크를 사용하고, 간단한 스위치에 연결하여 여러 10 Mbit 스트림을 더 높은 대역폭으로 집계하고, 더 빠른 속도가 필요한 비디오 스트림이나 인포테인먼트 데이터에도 동일한 스위치를 사용할 수 있습니다. 마이크로칩은 최근 차량용 인증 10BASE-T1S 이더넷 디바이스 LAN8670/1/2 제품군을 출시해 이전에는 자체 통신 시스템이 필요했던 저속 디바이스를 차량용 애플리케이션의 표준 이더넷 시스템에 연결할 수 있도록 지원합니다. 마이크로칩은 IEEE와 함께 차량용 10BASE-T1S 기술 표준을 개발하는 데 핵심적인 기여를 했습니다. 이 기술은 네트워크의 엣지에 위치한 디바이스까지 이더넷의 범위를 확장해 시스템 설계를 간소화합니다.
이더넷의 또 다른 중요한 이점은 네트워크 참가자를 인증하고 네트워크를 통해 흐르는 정보를 암호화할 수 있다는 점입니다. 이더넷은 오랫동안 모든 유형의 통신에 사용돼왔으며 안전하고, 잘 알려진 검증된 시스템이 이미 존재합니다. 반면, 다른 기술을 사용하려면 새로운 보안 인프라를 개발해야 하는데, 보안에 대한 최신 위협을 지속적으로 모니터링하고 해결해주는 전 세계적인 에코시스템이 거의 없을 것입니다. 



차량 네트워크에서 잠재적인 안전 위험이 발생할 가능성은 비교적 낮지만 여전히 존재합니다. 따라서 이더넷 하드웨어 인터페이스 보안, 소프트웨어, 네트워크 보안 등에 주의를 기울이는 것이 중요합니다. 마이크로칩은 이러한 영역에서 보안을 보장하는 데 어떻게 기여하고 있나요?  

Kaestner    마이크로칩의 보안 비즈니스는 차량용 및 비자동차 애플리케이션에 사용되는 CryptoAutomotive™ IC라는 보안 제품을 개발하고 배포합니다. 이 분야에서 보안 프로비저닝 로지스틱스는 보안을 구현하는 전자 제품을 설계하는 것 만큼 어렵습니다. 마이크로칩은 두 분야에서 모두 전문성을 보유하고 있습니다. 마이크로칩은 다양한 표준 기반의 보안 프로토콜을 구현하기 위해 변조 방지 반도체 제품을 개발했습니다. 이 제품은 서로 통신하는 디바이스를 인증해 각각이 차량에 속한 장치라는 것을 확인할 수 있습니다. 또한, 네트워크 참가자 간에 흐르는 정보를 암호화할 수도 있습니다. 마이크로칩은 이런 암호화 장치의 전체 제조 공정이 안전하다는 것을 보장하기 위해 고객을 위한 키와 신뢰 인증서를 삽입하는 안전한 보안 로지스틱스 시스템을 갖추고 있습니다. 이런 로지스틱스 시스템은 고객 기밀이 차량에 전달되기 이전에 유출되는 것을 방지합니다.



마이크로칩은 오토모티브 네트워크에서 이더넷을 제공할 뿐만 아니라, 이를 PCIe 및 ASA(Automotive SerDes Allianc)와 결합해 솔루션을 구성합니다. 이런 접근방식의 합리적인 근거는 무엇이며 이렇게 결합된 포트폴리오의 제품군이 어떤 이점을 제공하나요? 

Kaestner    PCIe® 및 시리얼라이저/디시리얼라이저(ASA - 오토모티브 SERDES 얼라이언스의 주제)는 이더넷보다 훨씬 더 높은 속도의 링크를 제공합니다. 이런 모든 기술은 상호 보완적입니다. 마이크로칩은 이런 다양한 영역에 대한 전문 지식을 보유하고 있으며, 고객이 이런 기술을 최대한 활용해 가장 기능이 풍부하고 비용 효율적인 솔루션으로 결합할 수 있도록 지원합니다.

AEM_Automotive Electronics Magazine