인피니언 테크놀로지(Infineon Technologies)가 2014년 이후 적용될 것으로 예상되는, 자동차의 기능안전성(ISO 26262) 요구를 충족하는 멀티코어 32비트 마이크로컨트롤러 제품군 AURIX를 발표했다.
AURIX 제품군의 멀티코어 아키텍처는 ISO 26262 인증 프로세스에 따라 개발됐으며 애플리케이션 수준에서 자동차 안전 무결성 수준 최고 등급인 ASIL D를 효과적으로 달성할 수 있도록 설계됐다. 최대 3개의 독립적인 32비트 TriCore 프로세서 코어를 채택해 업계 최고의 안전 기준을 충족하고 현재 시장에 제공되는 최고 성능의 제품 대비 2배의 성능을 제공한다.
인피니언 테크놀로지스의 악셀 한(Axel Hahn) 선임이사는 “시장 자료에 따르면, 차량용 마이크로컨트롤러 애플리케이션은 종전의 성능보다 1.5~2배 향상된 마이크로컨트롤러를 필요로 한다. 또한 성능 대비 전력이 30% 절감돼야만 한다”고 말했다.
AURIX 멀티코어 아키텍처는 최대 300 MHz로 동작하는 세 개의 병렬 TriCore CPU와 강력한 GTM(Generic Timer Module)을 이용해 저전력을 유지하면서 동급 최고의 실시간 성능을 제공한다. AURIX 마이크로컨트롤러는 65 nm 공정으로 제조되며, 90 nm 공정으로 제조되는 TC1798과 비교 시 최대 100%의 추가적인 성능을 제공한다. 반면, 전력 소비는 인피니언의 기존 마이크로컨트롤러 제품군인 AUDO MAX와 동일한 수준이다.
높은 실시간 성능과 임베디드 안전성 및 보안 기능을 제공하는 AURIX 제품군은 내연기관 제어, 전기차 및 하이브리드 카, 변속기 제어장치, 섀시 영역, 제동 시스템, 전동 파워 스티어링 시스템, 에어백, 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS) 등과 같은 광범위한 자동차 애플리케이션에 적용할 수 있는 플랫폼이다.
또한 AURIX에 채택된 아키텍처를 통해 ASIL D에 부합하는 안전성 시스템을 훨씬 쉽게 개발할 수 있다. 기존의 록스텝(lockstep) 아키텍처와 비교했을 경우, MCU 안전성 시스템 개발에 걸리는 시간을 30%까지 단축할 수 있다. 이외에도 100%에 이르는 추가적인 성능을 제공하기 때문에 더 많은 기능을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 향후에 사용할 수 있도록 충분한 여유 자원을 제공한다.
특히, 갈수록 높아지는 보안 요구를 충족하고 도난, 위조, 무단 변경 등으로부터 보호할 수 있도록 모든 제품에 HSM(Hardware Security Module)을 내장시켰다. 인피니언의 첨단 하드웨어 기반 암호화 기술을 채택하고 있는 HSM은 ‘임베디드 칩 카드’ 형태로서 IP 침해 공격, 위조, 소프트웨어 도용을 방지하도록 보호 기능을 향상시킨다.
인피니언 테크놀로지스 코리아의 최재홍 이사는 “AURIX 제품군은 7개의 제품으로 구성돼 있다. 성능 측면에서 4x 시리즈(1.5 MB 이상)부터는 파워트레인 도메인에 포커스 한 제품이다. 록스텝 코어를 기반으로 한 3x 시리즈(1.5 MB 이하)는 EPS나 ESC, ISO 26262에 타깃을 맞췄다”며 “현재 EPS와 ESC가 통합되는 추세여서 멀티코어를 지원하는 AURIX 제품군이 성능과 안전성을 동시에 충족할 수 있는 제품”이라고 말했다.

ISO 26262 만족

AURIX 멀티코어 아키텍처는 최대 2개의 TriCore CPU를 록스텝 아키텍처로 이용하고 있으며, 안전성 내부 통신 버스나 분산 메모리 보호 시스템 같은 첨단 안전성 기술도 결합하고 있다. 또 혁신적인 캡슐화 기법으로 각기 다른 소스로부터 제공되는 혼합적인 중요도 수준의 소프트웨어를 통합할 수 있기 때문에 통일된 AURIX 플랫폼으로 다중의 애플리케이션 및 운영체제를 매끄럽게 호스팅 할 수 있다.
AURIX 제품군은 2014년 이후 시장이 요구하는 안전성과 관련된 요건을 충족시키기 위해 하드웨어와 관련된 중요한 기능들을 제공한다(좌측 그림 참조).

다양한 유형의 제품

AURIX 제품군은 8 MB 내장 플래시를 포함하는 300 MHz 트리플 코어 디바이스, 4 MB 내장 플래시의 200 MHz 트리플 코어 디바이스, 2.5 MB 내장 플래시의 200 MHz 듀얼 코어 디바이스 이외에 1.5 MB, 1 MB, 0.5 MB 내장 플래시의 130 MHz 및 80 MHz 단일 코어  디바이스와 단일 코어 록스텝 디바이스를 포함하고 있다. 패키지 옵션은 BGA-516 패키지와 볼 호환 BGA-292 패키지(I/O 서브셋), 호환 가능한 LQFP-176, LQFP-144, LQFP-100, LQFP-64 패키지를 제공한다.
모든 AURIX 제품은 65 nm 임베디드 플래시 공정으로 제조되어 열악한 자동차 환경에서 최고의 신뢰성을 제공하도록 설계됐다. AURIX 제품은 지속적이고 안정적인 공급을 보장하기 위해서 동일한 인증을 획득한 공정 및 툴을 지닌 두 군데의 생산 거점에서 제조된다.
인피니언의 툴 파트너들은 멀티코어 소프트웨어 개발 작업 및 비용을 낮출 수 있도록 AURIX 제품에 특화된 다양한 유형의 툴들을 제공한다. 강력한 툴 체인은 고도로 최적화된 C/C++ 크로스 컴파일러, 효과적으로 디버깅 및 추적이 가능한 풍부한 기능의 디버거를 포함한다. 또한 전문적인 측정/조정/진단 툴이 파워트레인 ECU 개발에 필요한 기능을 제공한다.
다양한 유형의 컴파일러 버전과 다양하게 갖춰진 타이밍 및 스케줄링 분석 툴을 이용해서 정확성, 성능, 확장성 등 멀티코어 소프트웨어 개발의 모든 주요 문제들을 해결할 수 있다. 또 풍부한 기능을 제공하는 다수의 시뮬레이션 패키지를 이용해서 AURIX 디바이스 주변 맞춤화된 회로의 모델 기반 개발을 편리하게 할 수 있으며 MATLAB/Simulink와 같은 모델링 환경으로 편리하게 연동시킬 수 있다.
인피니언은 AUTOSAR v4 MCAL을 기반으로 하고 v3.2를 지원하는 MC-ISAR 로우-레벨 드라이버 제품을 제공한다. 따라서 제어장치 수준에서 AUTOSAR 기반 개발 프로세스를 최대한 활용할 수 있다. AUTOSAR 드라이버 제품은 2005년부터 인피니언이 개발한 기술을 기반으로 하고 있다. 인피니언의 인하우스 소프트웨어 개발 프로세스는 CMM level 3 규격을 준수한다. 현재 Automotive SPICE 인증 절차도 진행하고 있다.