[정구민]가상화 기술과 차량용 임베디드 시스템의 변혁

최근 차량용 임베디드 시스템은 급격한 변화를 겪고 있다.

스마트폰에서 겪었던 흐름과 비슷한 면도 있지만 오히려 스마트폰의 기술을 훨씬 뛰어 넘는 다양한 각종 최신 임베디드 시스템 기술이 적용되고 있다.

예를 들어서, 스마트폰의 멀티코어 경쟁에서 속도 경쟁이 부각되는 데 비해서 스마트카의 멀티코어 기술은 안드로이드와 오토사의 동시 구동, 고장 진단 및 감시 기능 등 다양한 응용 분야로 확장되고 있다.

현재 자동차 관련 가상화 기술은 크게 차량 내부 임베디드 시스템 관련 기술(멀티코어 가상화, 운영체제 가상화, 메모리 가상화, 차량 내 통신 기술 가상화, 소프트웨어 가상화)와 차량 외부 통신 관련 기술(차량 외부 통신 가상화 기술과 클라우드 가상화 기술)로 나누어 볼 수 있다.

차량용 임베디드 시스템에서의 가상화 기술은 기계 시스템, 전자시스템, 차량 구동부와 네트워크/멀티미디어 시스템 등을 총망라하여 다양하게 적용되며 진화하고 있다.

1) 멀티코어 가상화 기술

차량용 멀티코어 칩셋은 실행 속도의 향상뿐만 아니라 고장 진단 및 감시, 여러 코어에서의 별도 어플리케이션 구동 등 다양한 응용 예를 가지게 된다.

멀티코어의 진정한 사용 예는 차량에서 구현될 것으로 전망되는 이유이기도 하다.

향후 차량용 임베디드 시스템에서 멀티코어의 변화를 주도할 것으로 전망되는 인피니언사의 오릭스 칩셋은 어플리케이션 구동을 위한 두 개의 코어와 고장 진단 및 감시를 목적으로 하는 한 개의 코어 등 세 개의 코어로 구성된다.

2) 메모리 가상화 기술

차량용 칩셋의 고도화에 따라 메모리 시스템의 복잡도는 높아지고 있다.

동시에, 메모리 용량의 급격한 증가에 따라서 빈도가 증가하고 있는 메모리 에러를 고려한 설계도 요구되고 있다.

현재 차량용 메모리 시스템은 빠르고 안전한 메모리와 상대적으로 덜 빠른 메모리 등이 복잡하게 혼용되는 하이브리드 메모리 시스템으로 발전하고 있다.

시스템의 안전성을 보장해야 하는 차량용 임베디드 시스템에서 메모리 가상화 기술의 중요성은 더욱 높아질 것으로 보인다.

3) 운영체제 가상화 기술

운영체제 가상화 기술을 통해서 하나의 멀티코어 칩셋에서 여러 운영 체제를 동시에 구동할 수 있다.

안드로이드와 오토사를 동시에 구동하게 되면 기계 시스템 제어와 멀티미디어 시스템 구동을 동시에 실행할 수 있다는 장점이 있다.

4) 소프트웨어 가상화 기술

관련 소스 코드를 직접 작성하는 기존의 방법과는 달리 오토사에서는 추상화된 플랫폼 상에서 소프트웨어 명세서와 소프트웨어 설정을 통하여 코드를 자동 생성하게 된다.

이와 같이 소프트웨어 추상화와 가상화 기술을 바탕으로 하는 오토사의 보편화는 차량용 시스템을 위한 개발 방법론을 급격하게 변화시키고 있다.

5) 차량 내부 네트워크 가상화 기술

오토사의 가상화를 통해서 소프트웨어 설계 단에서는 LIN, CAN, FlexRay 등의 차량용 네트워크 기술들이 가상화된다.

개별 기술에 대한 상세 지식 보다는 시스템 전체적인 설계가 중요한 이슈로 떠오른다.

인피니언 오릭스 칩셋 등이 주도하게 되는 차세대 차량용 임베디드 시스템에서는 다양한 가상화 기술이 적용되어 성능, 적용 범위 및 안전성을 한차원 높여 준다.

특히, 멀티코어 프로세서와 오토사를 동시에 고려하는 시스템 설계가 이루어지고 차량 전자제어 시스템의 안전성도 종합적으로 고려하게 된다.

최근의 차량용 임베디드 시스템 관련 동향을 살펴 보면, 기술적으로는 기계적인 구동 부와 네트워크/멀티미디어 부가 융합되고, 플랫폼적인 면에서는 완전히 닫혀 있던 기술들이 일부 개방으로 전환되고 있다.

이러한 급격한 변화에 따라 차량용 임베디드 시스템 시장에서는 다양한 지식과 기술을 가진 고급 엔지니어들이 요구되고 있다.

또한, 기존 개발자와 신규 개발자들 모두에게 다양한 기회를 제공해 줄 것으로 전망된다.

/정구민 국민대학교 전자공학부 부교수