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차량 경량화 및 바디 네트워크 간소화를 위한 MCU의 조건

프리스케일 반도체(지사장 황연호)는 지난 5월 7일 신제품 설명회를 열고, 자동차 바디 네트워크용 마이크로컨트롤러(MCU) 제품군인 쿼리바(Qorivva)와 S12 매그니비(MagniV) 포트폴리오 신제품 3종을 선보였다.

프리스케일이 이번에 발표한 신제품은 자동차 업계가 직면한 고대역폭 네트워크, 데이터 보안 향상, 기능 안전성 구현 및 에너지 소비량 감소에 대한 니즈에 대응하기 위해 개발된 MCU로, 자동차 바디 어플리케이션 기능과의 통합을 새로운 차원으로 끌어올렸다.

자동차에 탑재된 전자 제어 유닛(ECU)의 수가 증가할수록, 연결성도 증가한다. 일반적인 자동차는 네트워킹용으로 무게 68kg 이상, 길이 수천 미터의 구리 배선이 포함된다. 주요 ECU에 보다 많은 기능을 통합하고, 차량 도어용 모듈이나 전기 모터와 같은 위성 노드의 인텔리젼스를 증가시키는 것은 탑재되는 ECU의 개수 및 연결된 배선의 양을 줄일 뿐 아니라, 불필요한 배선의 무게를 없애 탁월한 연비 개선에 도움이 된다.

친환경 자동차에 대한 수요와 함께, 외부조명, 자동차 와이퍼 등 중요한 기능을 포함, 자동차 차체에 대한 ISO 26262 기능 안전 표준 준수가 추진 중이다. 또한, 차량용 무선 통신이 보편화됨에 따라, 지적 재산을 보호하고, 차량용 네트워크로의 허가되지 않은 접근이나 잠재적인 위험요소를 차단하기 위해 차량용 MCU에 탑재되는 보안 장치에 대한 수요 역시 증가하고 있는 상황이다.

프리스케일 코리아 임구빈 부장은 “새로운 쿼리바 MPC5748G및 S12 매그니비 S12ZVL/S12ZVC MCU는 중앙 집중식 데이터 보안 네트워크 게이트 키퍼(Gatekeeper), 지능형 전력 매니지먼트, 기능 안전성을 위한 ASIL(Automotive Safety Integrity Level) 지원 등의 역할을 수행하는 쿼리바 중앙 컨트롤러, 통합 전력 공급 장치 및 스마트 혼합 신호(Mixed-signal) MCU에 내장된 통신용 송수신기가 포함된 S12 매그니비 위성 노드와 상호 보완적인 기술”이라며, “이러한 고도의 통합기술은 자동차 네트워크 설계를 간소화하고, 차량을 경량화하며, 생산 효율성 증가 및 보드 면적을 30%까지 감소시키는 것을 가능하게 한다”고 말했다.

쿼리바(Qorivva) MPC5748G MCU
쿼리바 MPC5748G MCU는 차세대 중앙 바디 컨트롤(Central Body Control)과 게이트웨이(Gateway) 어플리케이션을 위한 단일칩 솔루션이다. 이 제품은 혁신적인 저전력 관리 모드와 기능 안전성 지원 및 강력한 보안 기능이 뛰어난 수준으로 통합되어 있다.

또한, 이더넷 AVB(Audio Video Bridging), FlexRay™, MLB(Media Local Bus), USB, CAN FD(Flexible Data Rate), 18 LIN(Local Interconnect Network) 컨트롤러 등에 대한 지원과 함께 시장에서 가장 다양한 종류의 네트워킹 통신용 주변 장치 세트를 제공한다. 멀티코어 아키텍처를 통한 고성능, 최대 6 MB의 플래시 메모리 및 768 KB의 RAM은 효율적인 데이터 전송은 물론 통신 병목 현상을 제거하는데 중요한 역할을 한다.

중앙 바디 컨트롤 모듈은 저전력 모니터링 상태에서 상당한 시간을 소비한다. 쿼리바 MPC5748G MCU는 저전력 유닛(Low-power unit) 모드를 갖추고 있으며, 이를 통해 주기적인 웨이크업(Wakeup) 실행시 이전 세대 디바이스 대비 최고 전류 소비를30% 가까이 감소시켜, 저전력 상태에서도 기능성을 강화시킬 수 있다. 또한 대기 모드에서 작동하는 아날로그 비교기와 프리텐디드 네트워킹은 차세대 전력 범위를 위한 요구 조건을 충족시킨다.

프리스케일 자동차용 MCU 사업부 레이 코닌(Ray Cornyn) 상무는 “차량용 중앙 통신 컨트롤러의 인텔리전스화를 통해, 프리스케일은 차량용 네트워크 보안은 물론, 전기적, 기계적인 에너지 소모를 줄이는 것을 매우 중요하게 보고 있다. 프리스케일의 최신 MCU 제품군은 OEM 업체들이 구리 배선과 보드 부품의 무게를 9kg까지 감소시키고, 차체 중량을 줄일 수 있게 함으로써, 결과적으로 연비 향상에 크게 기여한다.”고 밝혔다.

쿼리바 MPC5748G MCU는 ISO 26262 표준에 맞춰 개발된 프리스케일의 세이프어슈어(SafeAssure) 기능 안전 솔루션으로, 자가 테스트 및 End-to-end 오류정정부호(Error Correction Coding)와 같은 빌트인 안전 기능, AUTOSAR OS 및 MCAL(Microcontroller Abstraction Layer) 드라이버와 같은 광범위한 자동 안전 소프트웨어 및 다양한 안전 관련 자료를 제공하며, ASIL B용 디바이스를 타겟으로 개발되었다.

쿼리바 MPC5748G MCU는 데이터 보호를 위한 하드웨어 보안 모듈을 제공하며, AES 암호화 알고리즘, 보안 메모리 및 보안 부트 기능을 통해 안전한 통신과 플래시 업데이트를 보장해 준다.

S12 매그니비(MagniV) S12ZVL/S12ZVC MCU
고도로 집적된 매그니비 S12ZVL 및S12ZVC MCU은 CAN(Controller Area Network) 종단 노드 또는 LIN 노드의 인텔리전스를 향상시키는데 적용되어, 자동차 OEM 업체들이 전체 바디 네트워킹 시스템을 최적화하는데 기여한다.

S12 매그니비S12ZVL/S12ZVC MCU는 가능한 한 가장 작은 CAN 종단 노드(S12ZVC 사용)나 LIN 노드(S12ZVL 사용)의 설계를 가능하게 하고, 인쇄회로기판 크기를 30% 정도 줄여준다. 자동차 시스템은 고전압 신호와 전원 공급 장치를 S12 매그니비 MCU에 직접 연결, 추가적인 개별 구성요소를 모으고 시스템의 품질을 높이며, 시스템 설계 및 제조상의 복잡성을 줄일 수 있다.

S12 매그니비 포트폴리오는 CAN 및 LIN 연결 옵션, 8~192KB 용량의 플래시 메모리, 32~64핀 사이의 다양한 패키지 옵션과 더불어, 자동차용 전장 플랫폼 설계의 확장성을 다양한 어플리케이션상에서 보장해 준다.

S12 매그니비 S12ZVL/S12ZVC MCU는 프리스케일의 16비트 차량용 MCU 중 프리스케일의 세이프어슈어 기능 안전 프로그램에 포함된 최초의 제품으로 ISO 26262 표준에 맞춰 개발되었다.

프리스케일은 쿼리바 MPC5748G및 S12 매그니비 S12ZVL샘플을 올해 2분기에 선보일 예정이며, 2014년 하반기에 제품을 출시할 예정이다. S12 매그니비 S12ZVC 샘플은 올해 3분기에 선보일 예정이다. ©

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hilscher

아이씨엔 매거진 2013년 06월호

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