독립된 서버 시스템…효율적 라우팅 가속기 제공
개발 편의성 위해 ST 자체 시큐리티 펌웨어 제공
 

ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST)가 오토모티브 도메인 및 존(Zone) 컨트롤러의 요구를 만족시킬 수 있는 차세대 MCU, Stellar에 대해 소개했다.

손성배 ST 과장은 지난 25일 e4ds 웨비나에서 ‘ST 차세대 오토모티브 32비트 MCU Stellar’를 주제로 발표하며 Stellar P, G 제품군의 특징에 대해 설명했다.

Stellar는 P, G 제품군은 존과 도메인 등 통합 플랫폼에 적합하며 P 제품군은 BMS, 트랜스미션 등에 활용 가능하고, G 제품군은 게이트웨이 등에 활용된다.

Stellar 제품은 고객의 개발 편의성을 위해 MISRA Compliant Code이며 보드에서 바로 동작할 수 있는 예제 프로그램을 제공하는 ST SDK를 지원한다.

또한 멀티코어 애플리케이션을 위한 새로운 AUTOSAR 스펙인 R20-11, 그리고 이후의 버전에 맞춰 Stellar MCAL이 제공된다.
 

사이버 시큐리티 측면에서도 개발 편의성을 위해 ST 자체 시큐리티 펌웨어도 개발해 제공한다.

또한, 세이프티와 관련해 ISO26262 ASIL 기준에 맞춰 세이프티 라이브러리를 제공해 보다 쉽게 목표로 하는 ASIL 기준을 만족할 수 있도록 지원한다.

손 과장은 Stellar P, G 패밀리군에 대해 설명하며 Stellar MCU의 장점을 소개했다.

△향후 다양한 아키텍처를 대응할 수 있는 높은 퍼포먼스 △하드웨어 가상화를 통한 안전한 통합 제어기 환경 제공 △코어텍스 M4 코어로 독립된 서버 시스템을 사용해 효율적인 라우팅 가속기 제공 △두 개의 셀로 하나의 비트를 표현하도록 설계된 Stellar의 PCM의 특성으로 OTA 시 두 배의 메모리 공간을 사용하는 것이 손 과장이 꼽은 Stellar MCU의 대표적인 장점이다.
 

또한 Stellar는 Hardware Virtualization을 제공하며 최대 6개의 코어를 이용해 하이퍼바이저가 ECU 및 버추얼 머신을 제어할 수 있다.

하이퍼바이저는 버추얼 머신마다 전용 메모리 공간을 할당하거나 bus master들의 메모리 보호 동작을 수행한다. 

그리고 리얼 타임 스케줄링을 통해 ECU들의 실시간 OS 스케줄러 및 효율적인 Interrupt Control을 수행할 수 있다.

Stellar의 NVM(비휘발성 메모리)은 일시적으로 사용할 수 있는 메모리 용량을 두 배로 늘릴 수 있는 PCM으로 이루어져 있으며

Normal 모드에서는 1 bit마다 두 개의 셀을 사용해 운영할 수 있고, OTA 등의 업데이트를 위해 하나의 셀은 저장된 기존 이미지가 유지되고 다른 하나는 새로운 이미지를 저장하기 위한 모드로 변경할 수 있다.

Stellar에 적용된 PCM은 기존 Flash와 비교해 Write 전 Erase 과정이 없고, 싱글 비트 단위로 Writing이 가능하다.

메모리 수명은 SPC5와 동일하게 25만 번 Writing한 경우 약 10년, 1,000번의 경우에는 약 25년을 보증한다.

PCM은 Erase 과정이 필요 없기 때문에 보다 빠르게 Write가 가능하며, Read Access Time은 기존 Flash 대비 두 배 빠르다. 

Quality 측면에서는 기존 Flash와 유사한 성능을 가지고 있어 오토모티브 디바이스에 적합하다.

Stellar에서는 시큐리티를 위한 하드웨어 시큐리티 모듈을 HSM 2.0으로 명칭하고 있다. 

시큐리티를 위해 Isolation되어 있는 NVM와 RAM을 가지고 있으며 연산가속을 위한 C3 엔진을 포함하고 있으며 AES Light가 장착되어 보다 향상된 성능을 제공한다.

저전력과 관련해서 Stellar는 스마트 파워 모드를 지원한다. 스마트 파워 모드는 별도의 코어텍스 M4 코어로 CAN, LIN 등의 일부 페리페럴을 사용할 수 있다.

일부 기능을 코어와 함께 운영할 수 있어 하이 파워 모드에서 낮은 소비 전력을 가지며 하이 파워 모드로 전환할 때도 가장 빠르게 스타트 업 할 수 있다.

Stellar P 제품군은 P3, P6, P7으로 구분되며 액추에이터 인터페이스, GTM에 특화되어 있다. 이는 오버히트와 3.3V의 입력전압, 온도조건은 165℃까지 가능하다. 

Stellar G 제품군도 G3, G6, G7 세 가지로 나눠진다. 3.3V 입력전압으로 150℃까지 가능하며 이더넷, CAN, LIN 등의 커넥티비티와 라우팅 액셀러레이션에 강점이 있다. 

또한 저전력 모드가 지원되며 P 제품군에 비해 더 큰 RAM 사이즈를 가지고 있다.

손성배 과장은 “최근 개발되는 자동차는 급격하게 증가하고 있는 제어기의 개수에 대응해 효율적으로 해결할 수 있는 도메인 컨트롤러 및 존(Zone) 컨트롤러가 요구되고 있다”며 “Stellar MCU P와 G 제품군은 도메인과 존 아키텍처를 구현하기에 적합하다”고 강조했다.