차량 네트워크 프로세서는 다기능 기능을 제공합니다.

LAS VEGAS — NXP Semiconductors의 S32G는 자동차 마이크로프로세서와 기업 네트워크 프로세서의 두 프로세서가 결합된 "단일 칩 버전"이라고 Vehicle Dynamics Products의 부사장 겸 총괄 책임자인 Ray Cornyn이 말했습니다. S32G는 엔터프라이즈 수준의 네트워킹 기능을 제공하므로 커넥티드 차량용 게이트웨이 프로세서로 작동합니다. 또한 차량에 보안 통신 기능을 제공하는 동시에 최신 데이터 집약적 ADAS 애플리케이션을 지원한다고 설명했습니다.

NXP S32G에 수반되는 사항(출처:NXP Semiconductors)

S32G 내부를 자세히 살펴보면 2021년 및 그 이후의 차세대 차량에 대한 자동차 OEM 위시리스트가 나타납니다.

차량을 "소프트웨어 업그레이드 가능"하게 만들기 위한 무선 소프트웨어 업데이트(예:Tesla), 새로운 도메인 기반 차량 아키텍처로의 전환(예:ECU 통합), 강화된 보안 기능(침입 포함) 감지/모니터링), 지속적으로 클라우드에 의존하지 않고 엣지에서 데이터를 분석할 수 있는 차량의 능력, 안전성을 ASIL D로 업그레이드했습니다.

"연결된 차량"에서 자동차 OEM은 가입 모델 및 사용량 기반 보험을 비롯한 새로운 비즈니스 기회를 찾고 있습니다.

NXP의 차량 네트워크 프로세서 제품 라인 관리 이사인 브라이언 칼슨(Brian Carlson)은 "차 OEM들 사이에서 차세대 차량에 이러한 모든 새로운 비즈니스 기회와 기능을 제공하는 것이 세계적인 추세"라고 말했습니다.

소프트웨어 업그레이드가 가능한 자동차가 자동차 산업의 목표라면 S32G는 자동차 OEM에게 한 걸음 더 다가가도록 설계된 것 같습니다.

VSI Labs의 설립자이자 교장인 Phil Magney는 S32G가 “소프트웨어 정의 자동차의 지원 아키텍처인 중앙 집중식 도메인 처리의 관문 역할을 하도록 설계되었습니다. 또한 새로운 차량 아키텍처는 여러 인터페이스를 통해 엄청난 양의 데이터를 지원해야 합니다.”

그는 “지금까지 네트워킹은 뒷전이었다. 그러나 실제로는 차량 주변에 이동하는 데이터가 너무 많기 때문에 매우 중요합니다. S32G는 모든 배관 및 관련 보안, 타이밍 및 안전 요구 사항을 처리할 수 있습니다." 그는 주요 칩 공급업체와 Tier One에서 설계한 많은 네트워크 컨트롤러가 있다고 덧붙였습니다. 하지만 기존 네트워크 프로세서 중 "S32G처럼 모든 것을 하나의 칩으로 집약한 제품은 본 적이 없다."

새로운 프로세서는 이미 샘플링 중이며 자동차 OEM은 현재 S32G를 테스트하고 있다고 Carlson은 말했습니다. 주요 자동차 업체들 사이에서 S32G의 매력을 보여주기 위해 NXP는 보도 자료에서 Audi의 ECU 개발 자율 주행 담당 이사인 Bernhard Augustin의 인용문을 공유했습니다. 차세대 ADAS 도메인 컨트롤러에 사용하기에 이상적인 프로세서입니다."

S32 프로세서 제품군

S32G는 고성능 MCU, MPU, 애플리케이션별 가속 및 인터페이스의 통합 아키텍처를 기반으로 하는 NXP의 S32 프로세서 제품군의 일부입니다.

확장 가능하도록 설계된 S32 제품군을 통해 개발자는 애플리케이션 플랫폼 전반에 걸쳐 균일한 환경에서 소프트웨어를 생성할 수 있습니다.

목표는 자동차 산업이 향후 몇 년 동안 차량 아키텍처의 급격한 변화에 대처함에 따라 개발자가 값비싼 R&D 작업을 재사용할 수 있도록 하여 출시 시간을 단축하는 것입니다.

NXP는 플랫폼이 "차량 전체의 여러 애플리케이션 공간에서 자동차 품질, 신뢰성 및 ASIL D 성능"을 유지한다고 언급했습니다.

차량 네트워크 프로세서

무엇보다도 S32G는 전례 없는 수준의 네트워킹 및 처리 기능을 제공합니다.

아래 블록 다이어그램에서 볼 수 있듯이 S32G 프로세서는 Arm Cortex M7 마이크로컨트롤러 코어와 Arm Cortex-A53 애플리케이션 코어의 클러스터를 고정하는 업계 최초의 기능을 통합합니다.

차량 내부에서 수집되고 전송되는 데이터의 양이 기하급수적으로 증가함에 따라 자동차 네트워크와 이더넷 패킷을 가속화하는 프로세서의 능력은 점점 더 중요해지고 있다고 Carlson은 설명했습니다.

대용량 데이터를 처리하는 네트워킹 프로세서의 능력을 강조하는 것은 한 가지입니다. 그러나 칩이 실제로 데이터 처리를 가속화할 수 있다면 완전히 다른 이야기입니다. Carlson은 가속이 없으면 차량 네트워크가 쉽게 중단될 수 있으므로 새 차량이 자동차 OEM이 요구하는 결정적 네트워크 성능으로 중요한 서비스를 제공할 수 없다고 말했습니다.

S32G 프로세서는 통신 엔진이 낮은 대기 시간을 달성할 수 있도록 전송 계층을 오프로드하도록 설계되었다고 그는 말했습니다. S32G에는 자동차 및 이더넷 네트워크용으로 설계된 "네트워크 가속 블록"이 있습니다.

S32G 네트워크 기능에는 20개의 CAN/CAN FD 인터페이스, 4개의 기가비트 이더넷 인터페이스 및 PCI Express Gen 3 인터페이스가 포함됩니다.

이에 비해 Magney는 Tesla가 "카메라용으로 6개의 CAN 채널, 4개의 이더넷 채널 및 8개의 직렬 라인을 지원한다"고 언급했습니다. Magney는 Tesla를 "미래 차량 아키텍처의 프록시"라고 부르며 "당연히 NXP는 Tesla에 이더넷 및 CAN 컨트롤러를 공급합니다"라고 말했습니다.

S32G 내부에 통합된 다른 주요 기능은 보안 및 안전입니다.

다른 모든 S32 플랫폼 프로세서와 마찬가지로 S32G는 HSE(Hardware Security Engine)로 지원되는 신뢰할 수 있는 키 관리를 위한 PKI(공개 키 인프라) 지원과 함께 고성능 하드웨어 보안 가속을 내장하고 있습니다. 방화벽이 있는 HSE는 보안 부팅을 지원하고 시스템 보안 서비스를 제공하며 부채널 공격으로부터 보호하는 신뢰의 루트입니다.

안전과 관련하여 S32G 프로세서는 잠금 단계 Arm Cortex M7 마이크로컨트롤러 코어와 Arm Cortex-A53 애플리케이션 코어의 클러스터를 잠금 단계하는 업계 최초의 기능을 포함한 완전한 ASIL D 기능을 제공하여 높은 수준의 안전 성능을 허용합니다. 운영 체제 및 더 큰 메모리 지원.

S32G의 다양성

NXP의 Carlson은 S32G의 아름다움이 다재다능함에 있다고 강조했습니다. S32G는 게이트 프로세서에서 도메인 컨트롤러 및 ADAS 안전 프로세서에 이르기까지 차량 내부의 다양한 위치에서 사용할 수 있습니다.

S32G를 사용할 수 있는 차량의 위치(출처:NXP)

VSI Labs의 Magney는 "S32G는 소수의 칩을 하나로 통합하기 때문에 많은 AV 또는 ADAS 도메인 컨트롤러를 보완하는 것으로 보입니다."라고 말했습니다. 그는 “그렇지 않으면 S32G의 기능이 여러 트랜시버와 컨트롤러로 분산되어 모든 데이터 트래픽을 처리하게 될 것입니다. 또한 S32G에는 차량 내부에서 전달되는 모든 데이터를 지원하는 데 필요한 모든 중요한 타이밍 요소, 메모리, 보안 및 네트워크 가속기가 포함되어 있습니다.”