SDV시대의 통합 ECU, AP, MCU의 SW 타이밍 검증

SDV에서 AP와 MCU의 협력은 시스템의 성공적인 동작을 좌우하는 핵심요소다. AP와 MCU 간 시스템 안정성을 높이고 성능을 최적화하기 위해서 SW 동작을 면밀히 관찰하고 동기화된 타이밍의 성능 측정이 필요하다.







자동차 산업이 소프트웨어 정의 자동차(SDV)로 전환됨에 따라, 차내 소프트웨어와 전자제어 시스템의 복잡성이 급증하고 있다. SDV는 하드웨어와 소프트웨어 간 긴밀한 통합과 실시간 상호작용을 요구하며, 차량의 주요 기능이 소프트웨어 중심으로 운영된다. 이에 따라, 전자제어 장치(ECU)는 더욱 정교해지고, 애플리케이션 프로세서(AP)와 마이크로컨트롤러 유닛(MCU)이 상호작용하며 동시 운영되는 구조가 필수적이다.

SDV 환경에서 AP와 MCU의 
동기화된 타이밍 측정 필요성 

SDV의 핵심적인 특징 중 하나는 OTA(Over-the-Air)를 통해 기능 확장 및 최적화 업데이트를 한다는 것이다. 차량 소프트웨어는 지속적으로 업그레이드되며, 이 과정에서 ECU 간 신속하고 정확한 데이터 교환과 동기화가 요구된다. 더 나아가 SDV는 실시간으로 데이터를 처리하고 의사결정을 수행해야 한다.
마찬가지로 ADAS 및 자율주행 시스템은 차량 내부에서 발생하는 방대한 데이터를 실시간으로 처리하고, 이를 바탕으로 AP와 MCU 간 주고받는 데이터에 대해 신속하고 정확한 의사결정을 내려야 한다. 
따라서 SDV에서 AP와 MCU의 협력은 시스템의 성공적인 동작을 좌우하는 핵심요소다. AP와 MCU 간 시스템 안정성을 높이고 성능을 최적화하기 위해서 SW 동작을 면밀히 관찰하고 동기화된 타이밍의 성능 측정이 필요하다.



AUTOSAR의 Classic Platform과 Adaptive Platform의 개괄  



통합 ECU 환경 타이밍 측정 솔루션    

자동차 시스템의 타이밍 분석 전문기업 GLIWA는 자동차 산업의 이런 요구를 충족하기 위해 AP와 MCU 간 동기화된 성능 측정을 지원하는 T1이라는 솔루션을 제공하고 있다. GLIWA의 측정기술은 AP와 MCU가 상호작용하는 환경에서 실시간 데이터를 정밀하게 분석하고, 동기화된 타이밍의 해당 시스템에 기반(AP, MCU가 공유하는 글로벌 타이머를 사용)해 측정할 수 있도록 설계됐다. 이를 통해, 차량 내 복잡한 전자제어 시스템의 성능을 최적화하고 안정성을 확보하는 데 기여한다.

T1은 AP와 MCU에서 실행되는 모든 태스크와 스레드의 실행시간을 정확히 분석할 수 있다. AP의 POSIX 기반 환경에서 다양한 프로세스와 스레드 간 타이밍을 측정할 수 있다. 또한 MCU 환경에서 AUTOSAR Classic Platform의 태스크와 러너블 수준의 성능을 모니터링해 제한된 자원을 최적으로 활용할 수 있도록 한다.
 

특히, T1은 자율주행이나 ADAS 환경에서 AP와 MCU가 공유하는 데이터의 타이밍을 정밀하게 측정하고 각 시스템에서 요구하는 실시간 성능을 분석한다. 이를 통해 센서의 데이터 처리 및 제어 신호 생성 과정에서 발생할 수 있는 지연시간을 최소화하고, 자율주행차의 환경 인식, 경로 계획, 주행 제어가 더욱 효율적으로 이뤄질 수 있도록 지원한다. 


GLIWA T1의 T1.timing, T1.posix, T1.streaming    



T1 동작 방식


T1의 실제 동작 화면



앞서 말한 T1의 기술들은 T1의 작은 단위의 플러그인을 통해 기능을 제공한다. T1.timing은 ECU SW의 성능을 측정하기 위한 기본적인 기능이 포함되어 있으며 MCU 수준의 타이밍을 측정할 수 있게 한다. T1.posix는 QNX, Linux와 같은 Adaptive platform이 적용돼 있는 AUTOSAR OS 환경을 측정하는 기능이다. 또한 T1.streaming은 통합 AP를 포함한 통합ECU 환경에서의 방대한 데이터를 주고받기 위해 이더넷 통신 인터페이스를 사용하게 되는데, 여기서 SW의 세부 동작을 끊임없이 모니터링하는 기능이다.




T1.streaming의 동작 화면 



SDV 시대의 타이밍 검증 

SDV 시대의 도래는 자동차 산업의 본질을 하드웨어 중심에서 소프트웨어 중심으로 전환시키고 있다. 이 과정에서 애플리케이션 프로세서(AP)와 마이크로컨트롤러 유닛(MCU)이 상호 협력하며 시스템을 안정적으로 유지하는 것은 차량의 성능 최적화와 안전성을 보장하는 핵심 과제가 되고 있다.
GLIWA의 T1은 AP와 MCU 간의 실시간 상호 작용을 분석하고, 성능을 최적화하기 위한 데이터를 제공한다. 특히 T1의 T1.timing, T1.posix, T1.streaming은 각각 MCU 타이밍 분석, POSIX 기반 환경의 타이밍 검증, 그리고 대규모 데이터 Tracing이라는 핵심 기능을 제공해 SDV 환경에서 필수적인 도구의 역할을 한다. SDV의 성공적인 구현을 위해, SW 타이밍 측정과 성능 분석은 이제 선택이 아닌 필수이다.


 

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이 기술 기고는 SW타이밍 분석 솔루션인 GLIWA T1의 국내 총판 ‘아이티브에이아이(ITIV AI)’에서 작성했다. 아이티브에이아이는 현대자동차 및 글로벌 OEM의 주요 프로젝트에 SW타이밍 분석 리포트를 제공하며, 요구사항 기반의 SW 검증과 최적화 엔지니어링 서비스를 제공하고 있다. 이와 관련된 문의사항 또는 자세한 자료를 원하면 www.itivai.com을 통해 요청하면 된다. 

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