앤시스는 자율주행차 시대에 요구되는 안전성과 성능을 충족하는 전자식 파워 스티어링 시스템(EPS : Electronic Power Steering system) 개발을 위해 폭스바겐과 협력하고 있다고 소개했다. 자율주행차, 차량 공유 및 배송 서비스가 머지않아 일상 속에서 주류 기술로 자리잡을 것으로 전망된다. 맥킨지 미래 모빌리티 센터는 자율주행 기술이 오는 2035년까지 3000억~4000억 달러의 수익을 창출할 수 있을 것으로 내다봤다. 이는 자율주행차 개발에 투자하고 있는 완성차 제조업체(OEM) 및 티어 공급업체에게 긍정적인 신호로 해석된다. 다만 이러한 기술이 본격적으로 상용화되기 위해서는 새로운 기술 역량의 확보는 물론, 안정성과 관련된 다양한 우려를 해소할 수 있는 능력이 성공의 핵심으로 작용할 것이다. 폭스바겐은 EPS를 개발하면서 급변하는 자동차 산업 환경과 자율주행 기술의 진화에 발맞춰 혁신을 추진하고 있다. 특히, EPS의 성능과 안전성을 빠르게 개선해 관련 요구 사항의 임계값을 충족시키는 동시에, 자사 브랜드 고유의 정확하고 반응성이 뛰어난 핸들링 성능을 강화하기 위해 앤시스의 시뮬레이션 소프트웨어를 적극 도입하고 있다. EPS는 다양한 주행 시나리오에서 스티어링 프로세스를 정밀하게 제어할 수 있는 복잡한 기능을 갖추고 있다. 이러한 진화 덕분에 최신 자동차는 차선 유지 보조 시스템, 고속도로 주행 시나리오의 일시적 자율주행, 자동 주차 그리고 무인 호출 기능까지 다양한 자동화 기술을 탑재하고 있다. 앞으로의 발전 방향은 ‘스티어-바이-와이어(Steer-by-wire)’ 시스템으로 나아갈 것으로 예상된다. 이 시스템은 운전자와 앞바퀴 간의 기계적 연결 없이도 차량을 제어할 수 있도록 하며, SAE 레벨 3 이상의 고도 자율주행을 실현하는 핵심 기술로 주목받고 있다.   ▲ 폭스바겐 프리미엄 플랫폼용 전자식 스티어링 시스템의 주요 사양   승차감과 핸들링을 좌우하는 스티어링 시스템 개발은 폭스바겐의 차량 설계에서 핵심적인 역할을 담당한다. 차량 주행 중의 변화는 대부분 소프트웨어 기능에 의해 밀리초 단위로 정밀하게 조정되며, 운전자가 무의식적으로 감지하는 미세한 차이가 성능에 대한 인식으로 이어지는 경우가 많다. 특히, 운전자의 직접적인 입력이 제한되는 자율주행차에서는 더욱 복잡하게 작용한다. 현재 폭스바겐은 프리미엄 플랫폼 전기차에 적용 가능한 첨단 모듈형 스티어링 시스템을 개발 중이다. 이러한 시스템은 스티어링 보조 기능의 갑작스러운 상실이나 예기치 못한 스티어링을 포함한 자율주행 관련 위험을 효과적으로 완화한다. 또한, 자율주행 환경에서 요구되는 EPS 시스템의 복잡성에 대응하기 위해 폭스바겐은 다양한 물리 영역을 아우르는 테스트를 수행하고 있다. 이는 약 150명의 엔지니어가 75만 줄의 코드를 기반으로 8000개 이상의 요구 사항을 만족시키는 소형 전자 제어 장치(ECU)에 대한 테스트, 유효성 검토 및 검증 작업을 책임지고 있다. 이러한 작업은 고성능이면서도 비용 효율적인 ECU의 개발을 가능케 한다. 특히 폭스바겐은 테스트 시나리오 전반에 걸친 시간 및 비용 부담을 최소화하고 개발 속도와 효율성을 동시에 확보하기 위해 제품과 프로세스 전반의 간소화를 적극적으로 추진하고 있다. 앤시스의 쇠렌 슈라이너(Soeren Schreiner) 수석 애플리케이션 엔지니어는 “자율주행 기술처럼 복잡성과 변동성이 높은 분야에서는 적응력이 뛰어난 설루션이 필수이다. 동시에 비용 효율성과 안전성 또한 충족되어야 한다. 특히 안전은 전체 개발 비용에서 가장 큰 비중을 차지하는 요소 중 하나”라고 강조했다. 자율주행 기술의 복잡한 시스템의 안전성을 보장하기 위해, 폭스바겐 엔지니어들은 국제적 안전 표준을 충족하는 방식으로 시스템 소프트웨어를 개발했음을 적극적으로 입증해야 한다. 이를 위해 폭스바겐은 차량용 전기·전자(E/E) 시스템의 기능적 안전을 규정한 국제 표준 ISO 26262를 기반으로, 가장 높은 수준의 안전 등급인 ASIL-D를 준수하고 있다. ASIL-D는 EPS와 같은 안전 필수 시스템의 설계·개발 시 적용되는 핵심 프레임워크다. 또한, 폭스바겐의 스티어링 시스템은 자동차 임베디드 소프트웨어 개발의 글로벌 품질 기준인 ASPICE(Automotive SPICE)의 레벨 2(L2) 요구 사항을 충족해야 한다. ASPICE L2는 차량 소프트웨어 개발 표준의 이행 여부를 평가해, 신뢰 가능한 결과물을 일관되게 제공할 수 있는지를 검증하는 체계다. 이러한 표준을 만족시키기 위해 폭스바겐은 앤시스의 시스템 및 소프트웨어 아키텍처 설계(SCADE Architect), 주요 임베디드 소프트웨어를 위한 모델 기반 개발 환경(SCADE Suite), 임베디드 소프트웨어 테스트(SCADE Test) 및 소프트웨어 라이프 사이클 관리(SCADE LifeCycle) 등 다양한 개발 도구를 활용해 엔드 투 엔드 모델 기반 시스템 및 소프트웨어 설계 툴체인을 구축했다. 이 새로운 툴체인은 소프트웨어 개발 및 배포 효율성을 높이는 동시에, 고난도 안전 제약 기준을 충족해야 하는 시스템 내에서 ISO 26262 ASIL-D 및 ASPICE L2를 준수할 수 있도록 지원한다. 앤시스의 쇠렌 슈라이너 수석 애플리케이션 엔지니어는 “폭스바겐과 함께 개발한 이번 워크플로는 효율성과 유연성을 모두 갖춘 것이 특징이다. 이 프로세스를 통해 복잡한 다단계 소프트웨어 아키텍처 모델을 정의하고 유지하면서도 설계 모델과 기능 테스트 간의 자동 동기화, 전체 개발 과정에 걸친 요구사항 추적성 확보가 가능해졌다”라고 설명했다.

자율주행 시뮬레이션 전문기업 모라이는 자사의 시뮬레이션 플랫폼인 ‘모라이 드라이브(MORAI Drive)’ 설루션이 국제 표준 인증기관인 SGS-TUV Saar로부터 3D 라이다(3D LiDAR) 센서 모듈에 대한 ISO 26262 인증을 취득했다고 밝혔다. ISO 26262는 자동차 전기/전자 시스템의 기능 안정성(functional safety)을 평가하고 관리하기 위한 국제 안전 표준이다. 자율주행 자동차는 사람이 운전하는 차량과 달리 차량 자체가 주행을 제어하기 때문에, 안전성과 신뢰성이 핵심 과제로 꼽힌다. 이러한 배경에서 자율주행 자동차 개발 과정에서 전기 및 전자 시스템의 안전성을 보장하는 ISO 26262 인증은 필수이다. 모라이의 시뮬레이션 설루션은 자율주행 시스템의 인지, 판단, 제어 전체 과정의 연구에서 자율주행 알고리즘이 개발 의도대로 작동하고 안전을 유지할 수 있는지 테스트할 수 있는 가상 검증 플랫폼으로 활용된다. 차량 동작의 정확한 시뮬레이션을 위해 고정밀 차량 역학(vehicle dynamics) 맞춤 설정과 카메라, 라이다, 레이더, GPS 및 관성측정장치(IMU)를 포함한 다양한 센서 모델을 제공한다. 이를 기반으로 합성 데이터셋을 생성해 이를 자율주행 자동차 알고리즘 개발 및 고도화를 위한 학습 데이터로 확용할 수 있다. 자율주행 자동차를 비롯해 UAM, 무인 로봇, 무인 선박, 다목적 무인차량 등 차세대 모빌리티 시스템 전반에 적용할 수 있는 범용성도 갖춘 것이 특징이다.     모라이는 “모라이의 3D 라이다 모듈은 ISO 26262에 따라 최고 수준의 안전성 평가 기준인 ASIL D까지 해당 시스템의 안전 목표를 검증하기 위한 시뮬레이션 분석 도구로 적합하다”는 SGS-TUV Saar의 평가도 소개했다.    모라이의 정지원 대표는 “ISO 26262 인증 취득으로 모라이의 자율주행 시뮬레이션 플랫폼이 자율주행 자동차의 개발과 운영에 필요한 안전성 요구사항 검증에 적합하다는 점을 인정받았다. 모라이의 시뮬레이터를 통해 고객은 현실적인 가상 환경에서 자율주행 차량의 안전성을 빠르고 효과적으로 검증할 수 있어, ISO 26262 표준에 대응하고, 제품 경쟁력을 높이는데 기여할 수 있을 것으로 기대한다. 앞으로도 모라이는 안전하고 신뢰성 높은 자율주행 기술 개발을 지원하기 위해 지속적으로 노력하겠다”고 밝혔다.

안전은 전기자동차(EV)에서 가장 중요한 관심사이다. EV에 일반적으로 사용되는 리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도로 인해, 배터리 설계 시 상정된 작동 조건에서 벗어날 경우 고장이 날 위험이 있다. 배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리 파괴로 이어지는 통제할 수 없는 발열 반응인 열폭주를 비롯한 부정적인 결과를 방지하는 데에 핵심 역할을 한다. BMS의 주요 기능으로는 전류, 전압 및 온도 모니터링, 과충전 및 과방전 방지, 셀 간 전하 밸런싱, 배터리의 충전 상태(SOC) 및 성능 상태(SoH) 추정, 배터리팩의 온도 제어 등이 있다. 이러한 기능은 전기자동차의 성능, 안전성, 배터리 수명, 사용자 경험에 영향을 미치므로 매우 중요하다. 예를 들어, BMS는 전압 한계를 넘는 과충전 및 과방전을 방지함으로써 배터리의 조기 노화를 방지하고, 차량이 수명 기간 동안 성능을 유지할 수 있도록 한다.    그림 1. EV에 일반적으로 사용되는 리튬 이온 배터리의 높은 에너지 밀도는 배터리 설계 시 상정된 동작 조건에서 벗어나는 경우 고장이 날 위험이 있다.   BMS 개발에서 시뮬레이션의 이점 엔지니어는 거동 모델을 사용해 데스크톱 컴퓨터에서 배터리 플랜트 모델, 환경 및 BMS 알고리즘을 시뮬레이션한다. 그리고 하드웨어 프로토타입을 제작하기 전에 데스크톱 시뮬레이션을 통해 새로운 설계 아이디어를 탐색하고 여러 시스템 아키텍처를 테스트한다. 데스크톱 시뮬레이션을 통해 엔지니어는 BMS 설계의 기능적 측면을 검증할 수 있다. 예를 들어, 다양한 밸런싱 구성을 탐색해 적합성과 구성 간의 균형을 평가할 수 있다. 시뮬레이션은 요구사항 테스트에도 중요하게 작용한다. 엔지니어는 절연 이상이 있는 상황에서 올바른 접촉기의 거동을 검증할 수 있고, 하드웨어 테스트를 대체하기 위해 시뮬레이션을 통해 결함이 발생한 동안 시스템의 거동을 평가한다.    그림 2. 엔지니어는 거동 모델을 사용해 데스크톱 컴퓨터에서 배터리 플랜트 모델, 환경 및 BMS 알고리즘을 시뮬레이션한다.   데스크톱 시뮬레이션을 사용해 설계가 검증되면, 엔지니어는 신속 프로토타이핑(RP)이나 HIL(Hardware-in-the-Loop) 테스트를 위해 자동으로 C 코드나 HDL 코드를 생성하고, 실시간으로 코드가 실행되는 BMS 알고리즘을 더욱 면밀히 검증할 수 있다. RP를 통해 BMS 알고리즘 모델에서 코드가 생성되며, 이는 프로덕션 마이크로컨트롤러의 기능을 수행하는 실시간 컴퓨터에 배포된다. 자동 코드 생성을 통해 모델에 적용된 알고리즘 변경 사항을 며칠이 아닌 몇 시간 안에 실시간 하드웨어에서 테스트할 수 있다. HIL 테스트의 경우 BMS 알고리즘 모델이 아닌 배터리 플랜트 모델에서 코드가 생성되어 배터리팩, 능동 및 수동 회로 소자, 부하, 충전기 및 기타 시스템 컴포넌트를 나타내는 가상의 실시간 환경이 제공된다. 이 가상 환경을 통해 엔지니어는 실제 하드웨어 프로토타입을 개발하기 전에 실시간으로 BMS 컨트롤러의 기능을 검증할 수 있다.  시뮬레이션을 통해 엔지니어는 설계부터 코드 생성까지의 시간을 획기적으로 단축하고, 향상된 속도와 효율로 다양한 기술을 빠르게 모델링할 수 있다. 알티그린 프로펄션 랩(Altigreen Propulsion Labs)의 엔지니어들은 칼만 필터링 및 전류 적산법 등의 SOC 추정을 위한 다양한 기술을 모델링하고 반복적으로 테스트하기 위해 시뮬레이션 기반 접근 방식을 사용했으며, 포괄적인 접근 방식을 설계했다.  알티그린의 제어 시스템 책임자인 프라타메시 파트키(Prathamesh Patki) 수석 엔지니어는 “임베디드 코더(Embedded Coder) 덕분에 개발 시간이 절반으로 단축되었다”면서, “그 어떤 것을 개념화하든, 실제 하드웨어에서 가장 짧은 시간 안에 그것을 실행할 수 있다”고 말했다.    BMS 개발에서 모델링 및 시뮬레이션 활용 사례 셀 특성화는 배터리 모델을 실험 데이터에 맞추는 과정이다. BMS 알고리즘은 배터리 모델을 사용해 SOC 추정을 위한 칼만 필터나 SOC에 따른 전력 제한, 과전압이나 저전압 조건을 피하기 위한 온도와 같은 제어 파라미터를 설정하기 때문에 정확한 셀 특성화가 필수이다. BMS 개발의 후반 단계에서는 엔지니어가 동일한 배터리 모델을 사용해 시스템 수준 폐순환(closed-loop) 데스크톱 및 실시간 시스템 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 심스케이프 배터리(Simscape Battery)와 같은 툴은 등가 회로, 전기화학 및 차수 축소 모델링(ROM : Reduced Order Modeling)을 비롯한 배터리 모델링에 대해 신경망을 사용한 다양한 접근 방식을 제공한다.  충전 속도는 EV 설계 및 도입에 있어서 핵심 성과 지표이다. 고속 충전의 높은 전력 수준은 배터리 재료에 스트레스를 주고 수명을 단축시키기 때문에, 최대 충전 속도와 배터리에 가해지는 스트레스를 최소화하기 위해 고속 충전 중 전력 프로필을 최적화하는 것이 필수이다. 이는 시뮬레이션과 최적화를 통해 달성되며, 이로써 충전 시간이 최소화되고 스트레스 요인을 허용 범위 내로 유지할 수 있다.  양산용 코드 생성은 자동차 산업의 인증 표준을 준수하는 BMS 설계 워크플로를 보완한다. 예를 들어, LG화학(현 LG에너지솔루션)이 볼보 XC90 플러그인 하이브리드 자동차의 BMS를 개발했을 때 오토사(AUTOSAR)가 필수 표준이었다. LG화학은 BMS 알고리즘 및 거동을 설계 워크플로의 필수적인 부분으로 모델링하고 시뮬레이션하기로 결정했다. 각 소프트웨어 릴리스에서 발견된 소프트웨어 문제의 수는 약 22개에서 9개 미만으로 줄어 프로젝트 목표를 크게 웃돌았다. LG화학이 오토사를 사용하여 볼보를 위해 개발한 BMS는 ASIL C(Automotive Safety Integrity Level C)에 대한 ISO 26262 기능 안전 기반 인증을 취득했다.    맺음말 BMS 설계에서의 모델링과 시뮬레이션은 개발 주기를 단축하고, 비용을 절감하며, 더 안전하고 효율적인 EV를 실현할 수 있도록 지원한다. 엔지니어는 모든 가능한 동작 및 결함 조건에 대해 BMS 알고리즘을 실행함으로써, BMS 소프트웨어가 실제 시스템에서 해당 조건을 처리할 수 있다는 확신을 높이고 고비용 테스트의 필요성을 줄인다. 결국, 이러한 접근방식은 최종 제품이 업계 표준과 소비자 기대치를 뛰어넘도록 한다.    ■ 이웅재 매스웍스코리아의 이사이다. 홈페이지 | https://kr.mathworks.com     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

  현대오토에버가 11월 1일 ‘AUTOSAR Day With mobilgene 2023’을 개최했다. 현대자동차와 공동으로 주관한 이 행사는 현대자동차그룹과 LG전자, 콘티넨탈, HL클레무브 등 국내외 주요 협력사의 차량 소프트웨어 실무자 300여명이 모여 SDV 관련 기술 트렌드와 시장 환경, AUTOSAR 적용 경험 등을 함께 논의했다. AUTOSAR(AUTomotive Open System ARchitecture)은 차량 전장부품용 임베디드 소프트웨어 사용 급증에 대응하기 위한 표준화된 플랫폼이다. 현대오토에버는 AUTOSAR 기반의 차량SW 플랫폼 ‘mobilgene’을 개발·공급하고 있다. mobilgene은 전동화, 섀시, 인포테인먼트 도메인 등 전 도메인에 적용되고 있다. 최근 현대오토에버는 AUTOSAR의 신규 사양을 준수해 멀티코어와 기능 안전 대응에 중점을 둔 mobilgene Classic 2.0의 개발을 완료했다. mobilgene Classic 2.0은 자동차 기능안전 국제표준 ISO-26262의 최고 등급 ASIL-D 인증을 획득해 더욱 수준 높은 기능 안전을 확보한 플랫폼이다. 이번 행사에서 국민대학교 전자공학부 정구민 교수는 ‘AUTOSAR의 발전과 SDV의 진화’라는 주제로 강연을 했다. 이어 현대오토에버 AUTOSAR 관련 부서의 전문가들이 mobilgene Classic 2.0의 새로운 기능 소개, 아키텍쳐 설명 등 플랫폼 이용자를 위한 세션을 진행했다. 특히 mobilgene의 기능안전 및 멀티호스트 지원에 관한 개발 사례 공유 등 심도 있는 토의가 이뤄졌다. 현대오토에버는 이번 행사를 통해 다양한 고객들을 만나고 차량 소프트웨어 개발 방향에 대해 논의할 수 있었다며, 행사를 정례화해 꾸준히 소통할 수 있도록 하겠다고 밝혔다.  

NXP 반도체가 전기차(EV) 제어 애플리케이션에 최적화된 자동차 마이크로컨트롤러(MCU)의 새로운 S32K39 시리즈를 발표했다. S32K39 MCU는 고속 및 고해상도 제어를 통해 미래의 전기화를 실현하여 주행 범위를 확장하고 보다 부드러운 전기차 주행 경험을 제공한다. S32K39 MCU는 기존의 자동차 MCU를 뛰어넘는 네트워킹, 보안 및 기능상의 안전 기술을 포함한다. 이를 통해 영역 차량 E/E 아키텍처(zonal vehicle E/E architecture) 및 소프트웨어 정의 차량(Software-Defined Vehicle : SDV)의 요구사항을 충족시킨다. NXP의 배터리 관리 시스템(BMS)과 전기차 파워 인버터는 새로운 MCU를 통해 차세대 전기차를 위한 엔드 투 엔드 솔루션을 제공할 수 있다.     S32K39 MCU는 전기차 배터리의 DC 전원을 교류로 변환하여 현대적인 트랙션 모터를 구동하는 트랙션 인버터의 지능형 고정밀 제어에 최적화됐다. MCU는 기존의 절연 게이트 타입 바이폴라 트랜지스터(insulated-gate bipolar transistor : IGBT)와 새로운 실리콘 카바이드(SiC), 질화 갈륨(GaN) 기술을 지원한다.  전력 효율을 향상시키는 이중 200kHz 제어 루프를 사용하면 보다 작고 가볍고 효율적인 인버터를 사용할 수 있으며 모터의 구동 범위 역시 길어진다. 또한 출력 밀도와 내결함성이 향상된 6상 모터를 제어하여 장기 신뢰성을 향상시킬 수 있다. ASIL D 소프트웨어 리졸버를 통합 사인파(sine wave) 생성기 및 시그마 델타 변환기와 함께 사용하면 외부 구성요소를 제거해 전체 시스템 비용을 절감할 수 있다. S32K39를 NXP S32E 실시간 프로세서와 결합하면 최대 4개의 트랙션 인버터를 제어할 수 있는 유연성을 누릴 수 있을 뿐만 아니라 사륜 구동 전기차를 위한 고급 트랙션 기능 또한 구현할 수 있다. S32K39 시리즈는 다목적 아키텍처를 채택하여 배터리 관리(BMS), 온보드 충전(OBC), DC/DC 변환과 같은 트랙션 인버터 제어는 물론 다양한 전기차 애플리케이션에 적합하다. 하드웨어 격리, 시간 민감형 네트워킹(time-sensitive networking) 및 고급 암호화 기능이 탑재되어 SDV 및 영역 아키텍처의 지원에도 적합하다. NXP 반도체의 앨런 맥오슬린(Allan Mcauslin) 차량 제어 및 전기화 부문 책임자는 "S32K39 MCU는 현대 기술을 매력적으로 조합하여 자동차 제조업체에 최신 전기화 기술의 배치 및 전기차 개발의 가속화를 가능하게 하는 유연성과 확장성을 제공한다. NXP는 고객에게 보다 나은 전기차 주행 환경을 제공하고 전기차 혁명을 가속화하는 데 도움이 될 수 있는 포괄적인 보완 솔루션 포트폴리오 제공에 앞장서고 있다"고 말했다.

엔비디아는 볼보 자동차가 최근 공개한 EX90 SUV가 자사의 드라이브 오린(NVIDIA DRIVE Orin) 컴퓨팅 플랫폼을 기반으로 한다고 소개했다. 볼보 자동차의 플래그십 전기 SUV인 볼보 EX90은 중앙 집중식 엔비디아 드라이브 오린 플랫폼으로 구동되는 새로운 파워트레인, 브랜딩 및 소프트웨어 정의 AI 컴퓨팅으로 처음부터 끝까지 재설계됐다.     볼보 EX90의 실루엣은 '기능을 따르는 형태'라는 볼보 자동차의 디자인 원칙을 따르는 동시에 미관도 챙겼다. 후드 아래에는 전기화, 연결성, 코어 컴퓨팅, 안전 및 인포테인먼트의 새로운 발전을 위한 첨단 기술로 이뤄져 있다. EX90은 자율 주행을 제공할 수 있도록 하드웨어가 준비된 최초의 볼보 자동차이다. 볼보 자동차의 소프트웨어는 엔비디아 드라이브 오린에서 실행돼 안전, 인포테인먼트, 배터리 관리를 포함한 차량 내부의 대부분의 핵심 기능을 작동한다. 이러한 지능형 아키텍처는 차량에 탑승한 모든 승객에게 높은 반응성과 즐거운 경험을 제공하도록 설계됐다.     드라이브 오린 SoC(시스템-온-어-칩)는 초당 254조 번의 작업을 제공해 소프트웨어 정의 아키텍처를 위한 충분한 컴퓨팅 헤드룸을 제공한다. 이는 ISO 26262 ASIL-D와 같은 체계적인 안전 표준을 달성하는 데 필요한 수많은 애플리케이션과 딥 뉴럴 네트워크를 처리하도록 설계됐다. 한편, 볼보 자동차는 볼보 EX90을 시작으로 소프트웨어 정의 미래를 위한 계획을 진행할 예정이다. 볼보 자동차는 2030년까지 순수 전기, 소프트웨어 정의 라인업을 갖추는 것을 최종 목표로 2025년까지 매년 새로운 EV를 출시할 계획이다.

NXP반도체가 차량 소프트웨어 기업인 일렉트로비트(Elektrobit)와 협력해 NXP의 새로운 고전압 배터리 관리 시스템(HVBMS) 레퍼런스 디자인을 지원하는 소프트웨어 플랫폼을 공동 개발한다고 발표했다.  새로운 HVBMS 레퍼런스 디자인 소프트웨어 플랫폼은 일렉트로비트의 Classic AUTOSAR 툴링 및 소프트웨어를 사용해 BMS 마이크로컨트롤러와 배터리 셀 컨트롤러 간의 통신을 추상화하고 상호 작용을 제어함으로써 전기차를 위한 HVBMS 아키텍처의 개발을 용이하게 한다. 배터리 구동 자동차(전기차)에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 성능 향상, 충전 시간 단축, 주행거리 및 배터리 수명 증가, 안전성 향상에 대한 요구도 증가하고 있다. 이러한 요구는 특히 400V 또는 800V와 같은 고전압 전기차 배터리 설계의 빠른 기술 발전을 촉진한다.     배터리가 더욱 강력해지고 복잡해짐에 따라, 전기차의 안전성과 신뢰성을 보장하기 위해 보다 정교한 BMS 아키텍처가 필요하다. NXP의 HVBMS 레퍼런스 디자인은 배터리 관리 장치(BMU), 셀 모니터링 장치(CMU), 배터리 정션 박스(BJB)의 세 가지 모듈로 구성된 확장 가능한 자동차 안전 무결성 수준(ASIL) D등급 아키텍처다. NXP의 배터리 셀 컨트롤러, 배터리 정션 박스 장치, 전기 전송 프로토콜 링크(ETPL)용 장치 포트폴리오는 이러한 실리콘 장치용 프로덕션급 소프트웨어 드라이버와 함께 OEM과 1차 협력 업체 고객이 성장하는 HVBMS 시장에 더 쉽게 진입할 수 있도록 하며 고유한 애플리케이션 기능에 집중할 수 있도록 지원한다. 자동차 산업용 임베디드 및 커넥티드 소프트웨어 제품과 서비스를 제공하는 일렉트로비트는 NXP와 10년 이상 협업해 왔다. NXP의 레퍼런스 애플리케이션 소프트웨어와 복합 디바이스 드라이버(CDD)는 일렉트로비트의 EB 트레소스(오토코어, 오토코어 OS, RTE)를 활용해 설계됐으며 NXP의 HVBMS RD에 통합됐다. 일렉트로비트의 마이클 로버트슨(Michael Robertson) 전략 및 상품 관리 책임자 겸 부사장은 "우리의 EB 트레소스 오토코어(EB tresos AutoCore)는 Classic AUTOSAR 표준을 구현한 것이며, EB 트레소스 스튜디오라는 툴링 환경은 NXP의 소프트웨어 모듈로 이러한 기본 소프트웨어 모듈을 구성하는 데 사용된다. 일렉트로비트는 EB 트레소스 오토코어를 각자 환경에 구성 및 통합할 때 NXP HVBMS 플랫폼을 사용하는 고객에게 추가 지원을 제공할 예정이며, HVBMS 레퍼런스 디자인 소프트웨어 2차 개발단계에서도 NXP와 계속 협력할 예정”이라고 말했다. NXP의 안드레아스 슈라프카(Andreas Schlapka) 배터리 관리 시스템 부문 이사는 "NXP와 일렉트로비트는 상호 보완적인 역량을 갖추고 있다. NXP는 모든 종류의 BMS 아키텍처를 지원하는 확장 가능한 아날로그 및 디지털 실리콘 디바이스 포트폴리오와 함께 BMS에 대한 광범위한 지식을 보유하고 있다. 일렉트로비트는 자동차 영역에서 사용되는 소프트웨어 아키텍처와 AUTOSAR 전문 지식을 보유하고 있다. 이 두 가지 역량을 하나로 모으는 것이 핵심이다. 이에 NXP가 HVBMS 레퍼런스 디자인용 소프트웨어 플랫폼을 공동 개발하기 위해 일렉트로비트와 협력하기로 한 것"이라고 설명했다.

마이크로칩테크놀로지(이하 마이크로칩)는 자동차 개발자가 최신 자동차 요건을 충족하면서 미래 기술을 위한 확장 가능한 애플리케이션을 설계할 수 있도록 AUTOSAR(오토사) 지원 dsPIC33C 디지털 신호 컨트롤러(DSC)를 위한 포괄적 에코시스템을 출시했다. 전기차 및 자율주행차 시장이 성장함에 따라 OEM 업체는 날로 증가하는 더 복잡한 애플리케이션에 대응하고자 AUTOSAR 지원 및 ISO 26262 기능 안전을 호환하는 솔루션을 필요로 한다. 마이크로칩이 출시한 에코시스템은 개발을 가속화하고 높은 수준의 시스템 최적화를 지원하는 동시에 총 시스템 비용을 절감한다.     마이크로칩은 새로운 ISO 26262 호환 dsPIC33CK1024MP7xx 제품군을 통해 dsPIC33C DSC 포트폴리오를 대용량 메모리 세그먼트로 확장한다. 1MB 플래시가 내장된 새로운 dsPIC33C DSC 제품군은 AUTOSAR, OS, MCAL 드라이버, ISO 26262 기능 안전 진단, 보안 라이브러리 등의 자동차 소프트웨어를 구동하는 애플리케이션을 지원한다. dsPIC33 DSC 제품군은 일반 자동차, 고급 감지 및 제어, 디지털 전원 및 모터 제어 애플리케이션을 위한 확정적 응답을 제공하는 고성능 중앙처리장치(CPU)와 특수 주변장치를 포함한다. 마이크로칩의 조 톰슨(Joe Thomsen) MCU16 사업부 부사장은 “AUTOSAR 지원 dsPIC33C DSC는 개발자가 단일 마이크로컨트롤러(MCU)에서 AUTOSAR 기반 애플리케이션, 기능 안전 목표 및 보안 사용 사례를 구현하여 높은 수준의 시스템 최적화를 달성하고 자동차 애플리케이션 요건을 충족할 수 있도록 하며, 이를 통해 마이크로칩과 협업하는 개발자가 e모빌리티와 고급 감지 및 제어 애플리케이션으로 확장할 수 있는 가능성을 열어준다”고 설명했다. 이러한 AUTOSAR 지원 디바이스는 고객이 리스크 및 복잡성 관리를 개선할 수 있도록 하는 동시에 재사용성을 통해 개발 시간을 단축할 수 있다는 장점이 있다. 이전에 베어 메탈 또는 비 AUTOSAR 자동차 애플리케이션을 설계한 경험이 있고 현재 AUTOSAR을 채택한 고객은 새로운 AUTOSAR 지원 dsPIC33C DSC를 통해 dsPIC33C DSC 에코시스템 내에 계속 머무르면서 마이크로칩의 부가가치 솔루션, 고객 지원 및 제품의 이점을 활용하고 확장할 수 있다. dsPIC33C DSC를 위한 AUTOSAR 에코시스템은 벡터(Vector) 사의 MICROSAR Classic, KPIT 테크놀로지스(KPIT Technologies Ltd.) 사의 KSAR OS, 마이크로칩의 ASPICE 및 ASIL B 호환 MCAL 드라이버를 포함한다. 마이크로칩의 마티아스 케스트너(Matthias Kaestner) 오토모티브 제품 사업부 부사장은 “마이크로칩은 파트너들과의 협력을 통해 자동차 OEM 및 티어 1 기업의 개발을 간소화하는 통합 솔루션을 제공해왔다. 이러한 통합 솔루션은 AUTOSAR 기반 개발에 대한 통찰력을 제공하여 AUTOSAR 4.3.x를 사용해 ECU 프로젝트의 평가를 간소화하며, 고객이 dsPIC33 AUTOSAR 지원 DSC를 기반으로 하는 시스템에 신속하게 적응할 수 있도록 지원한다”고 전했다. 마이크로칩은 FMEDA 보고서, 안전 매뉴얼 및 진단 라이브러리를 포함한 기능 안전 패키지를 ISO 26262 호환 dsPIC33CK1024MP7xx DSC까지 포함하도록 확장했다. 이들 AUTOSAR 지원 dsPIC33C DSC은 마이크로칩의 TA100 CryptoAutomotive 보안 집적회로(IC)와 함께 사용하여 자동차 설계에서 강력한 보안을 구현할 수 있다. 한편, 마이크로칩테크놀로지의 소프트웨어 및 도구는 인증된 MPLAB® XC16 컴파일러 기능 안전 라이선스, MPLAB X 통합개발환경(IDE), MPLAB 코드 컨피규레이터(MCC), dsPIC33C DSC를 위한 프로그래밍 및 디버깅 툴, ISO 26262 및 ASPICE를 호환하는 dsPIC33C DSC용 MCAL 드라이버, dsPIC33C DSC를 위한 ISO 26262 기능 안전 패키지, 보안 사용 사례를 위한 소프트웨어 라이브러리 및 참조 코드를 포함한다. 서드 파티 소프트웨어에는 벡터 사의 MICROSAR Classic와 KPIT 테크놀로지스 사의 KSAR OS가 포함된다. 서드파티 하드웨어 도구에는 라우터바흐(Lauterbach) 사의 TRACE32 디버거가 포함된다.

엔비디아는 볼보자동차가 엔비디아 드라이브 오린(NVIDIA DRIVE Orin) 기반의 중앙집중식 컴퓨팅 아키텍처를 구축한다고 밝혔다.    ▲ 볼보가 온라인 기술 이벤트에서 공개한 '콘셉트 리차지(Concept Recharge)'   일반적인 자동차는 수십 개의 ECU(Electronic Control Units)가 각각의 기능을 제어하는 방식으로 만들어지고 있다. 이렇게 분산된 컴퓨팅 구조는 자동차의 개발기간을 늘릴뿐 아니라, 새로운 기술을 추가하거나 업데이트하는 것도 복잡하다는 점이 문제로 꼽혀 왔다. 전기자동차 회사로 전환하기로 한 볼보는 차세대 자동차 개발을 위해 다수의 ECU를 중앙집중식 아키텍처로 통합하는 것을 목표로 삼았다. 마치 PC가 CPU를 중심으로 하는 한 개의 메인보드로 움직이는 것과 같다. 이를 위해 볼보가 선택한 것이 엔비디아의 자동차 컴퓨팅 플랫폼인 엔비디아 드라이브 오린이다. 볼보의 하칸 사무엘손(Håkan Samuelsson) CEO는 "컴퓨터 비전과 같은 첨단 자동차 시스템을 갖추려면 우수한 컴퓨팅 성능이 필요하다. 중앙집중식 컴퓨팅은 차별화를 위해 우리가 집중하고 있는 전체 차량 경험을 보다 유연하고 신속하게 개선할 수 있도록 한다"고 전했다. 엔비디아 드라이브 오린으로 구동되는 볼보자동차의 차세대 핵심 컴퓨팅 시스템은 2022년 출시될 모델에 도입될 예정이다. 통합 아키텍처 기반 시스템은 세 개의 메인 컴퓨터로 구성되며, 이들은 각각 비전처리 및 AI, 일반 컴퓨팅, 인포테인먼트 운영을 맡으면서 서로를 지원한다.   ▲ 엔비디아 드라이브 오린   새로운 컴퓨팅 아키텍처로 얻을 수 있는 주요한 이점 중 하나는 '소프트웨어 정의(software-defined)' 차량이다. 하나의 프로세서로 아키텍처를 통합한다는 것은 소프트웨어를 통해 자동차의 다양한 기능을 제어한다는 뜻이 된다. 소프트웨어가 핵심이 되는 아키텍처를 통해 자동차가 출고된 이후에도 무선(OTA) 업데이트로 기능을 개선할 수 있다는 것이다. 볼보와 엔비디아는 무선 업데이트를 통해 차량을 개인화하는 한편, 안전성도 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 소프트웨어 정의 차량에서 실행되는 수많은 애플리케이션과 심층 신경망 네트워크를 처리하도록 설계된 엔비디아 드라이브 오린은 ISO 26262 ASIL-D와 같은 안전 표준을 충족한다. 엔비디아의 알리 카니(Ali Kani) 오토모티브 부문 부사장은 "볼보는 전체 차량 라인업에 고성능 컴퓨터를 적용하겠다는 비전을 추진하는 최초의 파트너 중 하나"라면서, "소프트웨어 정의 아키텍처를 통해 우리는 자동차 수명 주기 동안 새로운 서비스와 애플리케이션을 계속해서 제공할 수 있다"고 설명했다. 한편, 볼보는 '테크 모먼트(Volvo Cars Tech Moment)' 온라인 이벤트를 통해 2030년까지 프리미엄 전기자동차 회사로 완전히 탈바꿈하겠다는 로드맵을 제시했다. 또한 ▲3세대 전기자동차를 위한 주행거리 향상과 고속충전 확대 ▲전기자동차용 운영체제인 볼보 카 OS(Volvo Cars.OS)의 자체 개발 ▲인포테인먼트 시스템 개발을 위한 구글과의 협력 ▲실시간 데이터를 활용한 자동차 안전 향상 등의 기술 개발 내용도 소개했다.