“SDV 전환 가속화…전기 모터 제어 장치 중요성 ↑”


車 아키텍처, 하나의 커다란 SW 플랫폼…차량용 MCU 요구 ↑
ST, 19일 Automotive MCU Motor Control Tool Kit 소개

[편집자주]딜로이트는 SDV의 보급률이 2021년 2.4%에서 2029년까지 90% 이상까지 급증할 것으로 전망했으며 현대차를 비롯한 글로벌 OEM들은 SDV로의 전환을 서두르고 있다. 인포테인먼트뿐만 아니라 차량 내 다양한 기능들이 SW로 구동됨에 따라 전기 모터와 배터리 제어 장치의 중요성도 함께 커지고 있다. 이에 본지는 ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST)와 함께 Automotive MCU에 통합하여 사용할 수 있는 BLDC 모터 제어 라이브러리 솔루션을 주제로 대해 공유하는 시간을 가진다. 위를 주제로 한 웨비나에 앞서 발표자인 최호승 ST 대리에게 SDV 트렌드와 ST의 솔루션에 대해 물었다.

▲최호승 ST 대리

 

■ SDV 트렌드로 인한 MCU와 소프트웨어 개발 방향성의 변화가 궁금하다

Software-Defined Vehicle의 사전적 의미대로 ‘소프트웨어가 정의하는 자동차’다. 

기존 차량은 기계 공학을 바탕으로 한 하드웨어가 중심이었다면 SDV는 차량의 중심이 소프트웨어로 이동하는 것과 편의·안전·주행 기능(소프트웨어) 등을 동적으로 추가 및 개선할 수 있는 것이 핵심이다. 

이를 위해서 가장 중요한 것은 차량 구매 이후에도 하드웨어 변경 없이 소프트웨어 개선을 통하여 지속적으로 차량을 최신으로 유지할 수 있는 무선 업데이트(OTA) 기능이다. 

차세대 차량은 어떤 소프트웨어가 들어갔는지에 따라 차량의 기능, 품질, 브랜드 가치관이 달라지리라 생각한다. 

이러한 트렌드의 영향으로 하드웨어와 소프트웨어를 연결하는 플랫폼(OS)과 클라우드에 기반한 차량간 연결성, 소프트웨어에 기반한 편의 기능 제공 그리고 전동화가 가장 중요한 키워드라고 할 수 있다.

■ ST의 Automotive MCU에 대한 소개와 함께 Automotive MCU 제품이 주목받는 이유를 부탁드린다

Automotive MCU란 혹독한 환경에서 구동되는 차량 특성상 높은 안전·보안 표준을 준수할 수 있도록 만들어진 MCU를 의미한다. 

최근 차량 아키텍처가 하나의 커다란 소프트웨어 플랫폼으로 바뀌고 있는 추세다. 

이를 Software-Defined Vehicle, 줄여서 SDV라고 하며 SDV로 인하여 업계는 Domain 및 Zone 기반 아키텍처로 변화하고 있다. 

ST는 하나의 MCU로 관리되는 차세대 통합 플랫폼을 위한 더욱 안전하고 강력한 Stellar MCU를 제공한다.

■ 오는 3월19일 웨비나에서 소개하는 제품은 무엇인가
 
이번에 소개하는 제품은 Motor Control Tool Kit (MCTK)으로 ST의 SPC5 및 Stellar 시리즈와 같은 Automotive MCU에 통합하여 사용할 수 있는 BLDC 모터 제어 라이브러리 솔루션이다. 

BLDC 모터를 정밀하게 제어하려면 많은 시간과 노력을 들여 철저하게 계산된 소프트웨어 구현이 필요하다. 

MCTK를 사용하면 큰 노력을 들이지 않고 GUI를 통한 파라미터 설정만으로 이미 철저하게 설계 및 검증된 모터 제어 소프트웨어를 무료로 사용할 수 있다.

■ 소개하는 제품의 주요 적용 애플리케이션은 무엇인가

Stellar는 크게 P/G/E 제품군으로 분류된다. 

P제품군은 Powertrain과 Transmission과 같은 어플리케이션에 적합하고 G제품군은 Gateway나 Body integration에 적합하다. 

마지막으로 E 제품군의 경우에는 Electrification에 특화된 제품으로 Sensor나 Actuator같은 Analog 제어에 적합하다. 

MCTK는 SPC58 시리즈와 Stellar E 제품군을 타겟으로 개발된 툴이며 주로 Power conversion 또는 Motor Control 어플리케이션인 Traction Inverter, OBC, BMS, Body 컨트롤러 등에 적합한 솔루션이다.

■ 시장 및 업계의 주요 요건은 무엇인가

고성능, 대용량 메모리, 가상화, 강화된 보안과 견고한 안전 기능, 대용량 데이터 처리를 위한 고속 통신 기능, 효율적이고 안전한 OTA 기술 등 점점 더 스마트해지고 높은 성능을 요구하는 Automotive MCU의 기준을 충족시키는 것이라 생각한다.

■ Stella MCU의 특장점은 무엇인가

Stellar MCU의 주요 이점은 다음과 같이 네 가지로 정리할 수 있다.

첫째는 차세대 아키텍처에 대응할 수 있는 7000~14000DMIPS의 성능을 지원하는 고성능 MCU로써 보다 강력한 하드웨어 보안과 리얼 타임 퍼포먼스를 보여준다.

두 번째는 독립된 ARM M4 코어를 이용한 효율적인 라우팅 가속 기능을 제공한다.

셋째는 완전한 FFI를 구현할 수 있는 하드웨어 수준의 가상화를 지원한다.

마지막으로는 PCM NVM 기술을 사용하여 오버헤드나 다운타임이 없는 OTA를 가능하게 하며 일시적으로 두 배의 메모리 용량을 사용할 수 있는 X2 모드가 적용되어 모든 메모리 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.

■ ST MCU만의 차별성은 무엇인가

차세대 메모리인 PCM NVM 기술을 적용하여 기존 flash와 다르게 erase 과정이 필요 없으며 single bit overwrite를 지원한다.

또한 빠른 Read/Write 속도를 가능하게 하며 이는 기존 리프로그래밍 시간보다 약 5배 빠른 성능을 보이고 있다.

또한 OTA X2 기능을 통하여 일시적으로 메모리를 두 배로 이용할 수 있기 때문에 메모리 공간을 모두 효율적으로 이용할 수 있는 장점이 있다.

OTA가 필수적인 기능이 되어가는 트렌드에 맞춰 다운타임과 메모리 낭비 없이 안전하게 OTA를 진행할 수 있는 것은 Stellar MCU만의 장점이라 할 수 있다.

■ e4ds 독자들에게 한 마디

ST는 고객의 개발편의성을 위해 Motor Control Tool Kit, Ai development tool과 같은 다양한 무료 솔루션을 제공 중입니다. 

차세대 아키텍처에 대응하는 Stellar MCU 제품에 대해서도 많은 관심 부탁드리며 자유롭게 사용하시고 문의가 있다면 연락 주시면 감사하겠습니다.