TI, 업계 최초의 오토모티브 듀얼 코어, 부동소수점 MCU 출시
ARM의 임베디드 솔루션 디렉터 웨인 리옹(Wayne Lyons)씨는 “시장조사기관인 스트레티지 애널리틱스(Strategy Analytics)에 따르면, 차량 한 대당 마이크로컨트롤러의 수는 2012년까지 2배가 될 것으로 예상된다.”며 “이러한 성장과 더불어, 안전 컨트롤 기능의 정교함도 크게 증가할 것으로 예상된다. TI의 Cortex-R4F 프로세서 기반의 TMS570F MCU는 설계자들의 복잡함을 덜어주면서도 최고의 성능과 솔루션 차별화 능력을 제공해준다.”고 말했다.
정밀성 및 차별성을 더하고 출시 시간을 단축시키는 부동소수점
TMS570F MCU는 업계 최초의 듀얼 코어 Cortex-R4F 프로세서 기반 부동소수점 MCU로, 오토모티브 시스템 설계자들이 성능 요건에 따라 단일 및 2배 정밀도 부동소수점 연산을 구현할 수 있도록 해준다. 가속화된 곱셈, 나눗셈, 제곱근 함수들은 The Mathworks Real Time Workshop™과 ETAS ASCET™ 등의 개발 환경을 통해 피지컬 모델 기반의 컨트롤을 가능하게 한다. 이러한 그래픽 기반 환경은 엔지니어가 복잡한 안전 애플리케이션 설계를 가속화하도록 도와주고, 맞춤형 차량 컨트롤 알고리즘을 통해 차별화 함으로써 고유의 핸들링과 승차감, 사용자 경험을 제공할 수 있다. 차별화된 안전 중심 오토모티브 애플리케이션에 대한 수요가 늘어남에 따라, 통합 인공지능 시스템을 통해 성능에 대한 요구사항을 충족할 수 있는 MCU 기반 시스템의 중요성도 점점 더 커질 것이다.
스트레티지 애널리틱스의 수석 애널리스트인 마크 피츠제럴드(Mark Fitzgerald)는 “임베디드 컨트롤은 하이엔드 오토모티브 마이크로컨트롤러의 성능과 기능을 발전시키는 핵심 드라이버로서의 역할을 이어갈 것이다.”라며 “그러나 앞으로는 멀티-센서 고급 드라이버 지원 시스템 애플리케이션이 고성능 프로세서 드라이버로서 등장하게 될 것이며, 그 결과 계산 성능 확장을 위한 멀티-코어 설계가 증가할 것이다.”고 말했다
개발자는 검증을 위해 부동소수점 환경에서 알고리즘 생성을 시작한 후, 코드를 변환하여 고정소수점 디바이스에서 실행하는 것이 일반적이다. 그러나 TMS570F MCU를 사용하면 고정소수점 구현에 필요한 수치 분석의 스케일링, 포화, 조정에 소요되는 시간을 수 주에서 수 개월까지 절약할 수 있다. 듀얼 코어 록스텝 구현은 불필요한 안전 시스템 요건을 제거함으로써 소프트웨어 개발을 단순화시켜 준다.
철저하게 설계된 안전
더 나아가 메모리와 CPU 기능의 하드웨어 빌트인 셀프 테스트(BIST)는 통합성을 증가시킬 뿐만 아니라, 성능을 줄이고 코드 규모가 큰 복잡한 안전 소프트웨어 드라이버를 사용하지 않고도 설계자가 잠재적인 결함을 찾아낼 수 있도록 해준다. CPU 출력에 대한 하드웨어 비교는 추가 소프트웨어 비용 없이도 탁월한 안전 반응 시간으로 온라인 진단을 제공한다.
Cortex-R4F 프로세서 기반 MCU는 오류가 없는 오토모티브 안전 표준을 충족하도록 설계되어 있으며, 프로세서부터 인터커넥트를 거쳐 메모리까지 오류 탐지를 위한 끊임없는 지원을 통해 시스템 전체를 보호한다. 또한 오류 교정 코드(ECC) 로직이 Cortex-R4F CPU에 통합되어 있어, 메모리와 버스를 모두 보호한다. ECC는 CPU 내에서 평가하므로 시스템은 8단계 파이프라인을 활용해 성능상 아무런 영향을 받지 않고 ECC를 평가할 수 있다. 메모리 오류가 있는 경우, ECC 로직은 단지 오류를 알려 시스템을 중단하기 보다는 오류를 바로잡는다.
엑시다 컨설팅 LLC(Exida Consulting LLC)의 CEO, 빌 고블(Bill Goble)은 “기능 안전을 목표로 하는 컨설팅 업체, 엑시다 컨설팅이 TI와 긴밀히 협력하며 개발 프로세스에 대한 세부적인 검토 및 신뢰성 분석을 수행한 결과, TMS570PSFC66 디바이스가 IEC 61508의 관련 SIL 3 요건을 모두 충족하는 것으로 밝혀졌다.”며 “이러한 파트너십을 통해 TI는 IEC 61508 안전 요건에 대한 지식을 강화할 수 있었고, 엑시다는 오토모티브 안전 애플리케이션에 대한 복잡한 멀티-코어 프로세서 개발에 관한 안전 지식을 넓힐 수 있었다.”고 말했다.
TMS570F MCU의 핵심, ARM
TMS570F MCU 플랫폼은 2Mbytes의 온칩 플래시 메모리를 결합한 두 개의 동일한 ARM Cortex-R4F 프로세서를 사용하고 있다. 산업 표준 주변장치로는 FlexRay™ 프로토콜 컨트롤러, 최대 3개의 CAN, 2 개의 LIN 모듈과 함께 TI의 하이엔드 타이머 코프로세서, 2개의 12비트 ADC(24 채널)등이 있다. 또한 타깃 애플리케이션으로는 새시 컨트롤, 브레이킹, 전자 차량 안정성, 스티어링 뿐 아니라 고용량 및 저용량 메모리를 갖춘 고급 드라이버 지원 및 개발상의 성능 변동 등이 있다.
오토모티브 애플리케이션에서 혁신과 리더십으로 포트폴리오 확장
TI의 프로세서는 오토모티브 업계에서 리더십과 혁신의 역사를 이어오고 있다. 예를 들어, TI의 ARM 프로세서 기반 TMS470 MCU는 안티록 브레이킹 시스템(ABS), 전자 안정성 컨트롤 시스템, 에어백 공학 등과 같이 전세계적으로 대부분의 오토모티브 안전 시스템에서 사용되고 있으며, TI의 선도적인 디지털 신호 프로세서(DSP)는 인포테인먼트, 내비게이션, 육안과 레이더에 기반한 드라이버 지원 시스템 등 혁신적인 솔루션을 제공하고 있다. TI의 오토모티브 포트폴리오는 혼합 시그널 솔루션까지 확장되어 아날로그 회로, 전력 회로, 디지털 회로를 통합하고 있다.
TI는 제조업체와 시스템 공급자에게 매우 우수하고 믿을 수 있으며 혁신적이고 비용이 효과적인 솔루션으로 이루어진 폭넓은 디지털 및 아날로그 포트폴리오를 제공해 오토모티브 시장에 기여하고 있다. TI의 제품들은 차량 내부의 브레이킹에 대한 파워트레인에서 오디오 및 인포테인먼트까지 전체적인 시스템에 대한 전자분야를 모두 다루고 있다. TI는 월드와이드 36개 시설에서 ISO/TS16949:2002 인증을 받았다.
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