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칼럼

해양설비 자산 수명 연장, 위험도 평가에 의한 진단기법으로 해결

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벤틀리 해양플랜트

OGIQ 서베이는 위험도에 기반한 진단 기법이 제대로 시행되면 비용을 절감할 수 있다는 점을 생산사가 확인했다고 전했습니다. 이제 기법의 채택률을 높이는 일만 남았습니다.

글: 안네마리월터스, Bentley Systems 글로벌 마케팅 이사

벤틀리 해양플랜트

저렴한 석유 가격은 주유소를 찾는 소비자들에게 위안이 되지만, 해양 석유 생산업체들의 경우는 다릅니다. 그들은 현재의 경제 환경 내 신규 시설을 건축하기보다 현존하는 플랫폼의 수명을 연장해야 한다는 압박을 받고 있습니다. 해양 환경 내 기존 자산에서 더 많은 수익을 얻고 그 수명을 연장하는 방법의 결정은 소유업체와 이 업체를 지원하는 엔지니어링 회사에게 긴급한 문제입니다. 그 결과, 수많은 영업체들은 자원을 최적화하고 자산 모니터링에 대한 위험도 평가에 의한 진단기법을 채택 논의 중에 있습니다. OGIQ(Oil and Gas IQ)와 Bentley Systems가 최근 실시한 설문 조사는 이러한 추세를 잘 보여줍니다.

멕시코만과 북해의 수많은 해양 플랫폼들은 이미 40년이 넘었는데, 이는 기대 수명인 25년을 훨씬 넘긴 것입니다. 하지만 이런 불황 시기에 새로운 플랫폼을 설치할 만한 업체들은 몇 없습니다. 따라서 해석 소프트웨어 기술을 기반으로 구조적 무결성을 분석하고 위험을 파악해 자산 수명을 연장할 수 있는 옵션을 모색하고 있습니다. 그런데 설문 조사 결과에 따르면, 놀랍게도 10년 미만의 자산을 보유한 생산업체들조차도 자산 수명을 연장하는 방법을 모색하고 있습니다. 새로 건축하기 보다 기존 자산에서 더 많은 것을 얻는 옵션들을 찾는 것입니다. 재평가를 위한 가장 중요한 동인이 무엇인지 묻는 질문에 설문 응답자의 97%가 현장플랫폼의 수명 연장이라고 답했습니다. 수명 연장이 가장 중요한 비즈니스 동인임이 밝혀진 것입니다. 마찬가지로 중요한 재평가의 다른 동인들에는 플랫폼, 해저 타이백(subsea tieback) 및 변화하는 기상 데이터에 더 많은 비중을 두는 신규 생산 장비가 포함됩니다. 하지만 수명 연장은 생산업체들의 명백한 주요 관심사입니다.

검사 기준을 준수하는 것은 석유 생산업체들이 직면한 또 다른 도전입니다. 생산업체들이 어떤 규정 준수 코드를 사용하고 있는지 묻는 질문에, 북해에서 절반 이상이 ISO 19902를 사용한다고 답했으며, 나머지 절반은 HSE를 사용한다고 답했습니다. 하지만 가장 흥미로운 수치는, 2014 년에 나온 비교적 새로운 표준인 RP2SIM을 사용한다는 응답이 19 퍼센트에 달한 점입니다. 이 표준은 해양 구조물이나 구조물 군의 지속적인 목적-적합성을 보장하기 위한 지속적인 프로세스로 정의됩니다. 이 표준은 초기 채택 단계에 있고 이는, 위험도 평가에 의한 진단기법 위험 기법으로 이어질 것으로 예상됩니다. 신규 코드의 채택률이 거의 20%에 달했다는 것은 생산업체들이 지속적으로 자산을 모니터링하고 수명 연장에 대해 고민하고 있음을 보여줍니다.

OGIQ 조사에 따르면 생산업체의 34%가 유지관리에 대한 위험 기반 접근법을 채택하고 있는데, 이는 명백히 초기 채택 단계를 넘어선 것이므로 이 의견을 뒷받침해줍니다. 생산업체들은 위험도 평가에 의한 진단기법이 제대로 시행되면 비용을 절감할 수 있으며 검사 일정을 최적화를 위해 실제로 이 접근법이 사용 가능하다는 것을 발견했습니다.

생산업체들이 엔지니어링 해석을 내부에서 수행하는지 묻는 질문에는 39%가 그렇다고 답했고, 59%는 내부 및 외주 분석을 둘 다 한다고 답했습니다. 이는 IGQC 독자의 70%를 차지하는 소유업체들이 이 문제에 대처하고 있다는 것을 보여줍니다. 구조적 무결성 관리는 아웃소싱하기에 쉬운 것처럼 보이지만, 설문 조사에 따르면 외주를 주기에는 너무나 중요한 것으로 보입니다. 이는 자산 관리 및 생산성 향상을 위해 그 업체들의 비즈니스에서 핵심적인 것입니다.

(수많은 해양 플랫폼들은) 수명 연장이 가장 중요한 비즈니스 동인임이 밝혀졌습니다. 마찬가지로 중요한 재평가의 다른 동인들에는 플랫폼, 해저 타이백(subsea tieback) 및 변화하는 기상 데이터에 더 많은 비중을 두는 신규 생산 장비가 포함됩니다.

다음으로, 어떤 종류의 기술을 생산업체들이 사용하고 있는 지에 대해 보면, 대다수, 즉 거의 80%가 지금도 수동으로 검사를 수행하고 있습니다. 이 수치를 보면, 모바일 기술을 사용해 수동으로 데이터 수집을 지원할 수 있는 큰 기회가 존재합니다. 업계가 보수적이긴 하지만, 비용 합리화를 목표로 신기술을 사용하는 것에 반대하지는 않는 것입니다. 본질적으로, 응답자 5명 중 4명은 눈 앞에 실질적으로 보이는 게 있어야 합니다. 그들은 기존의 방식을 대체하지 않지만 기존 정보의 수동 캡처를 지원해주는 기술을 사용하고 있습니다. 그렇다면, 이제 생산업체가 이 데이터를 어떻게 보유하는 지에 대한 질문이 생깁니다. 최적의 문서 관리 시스템을 사용해 스프레드 시트에 보유하거나, 모든 검사원들이 사용하는 공식화된 정보 저장 및 검색 프로세스를 사용하는 지 궁금합니다.

설문 조사 결과에 따르면, 응답자의 거의 50%가 공식화된 프로세스가 아니라 문서 관리 시스템을 사용하고 있습니다. 따라서, 소유업체가 보다 효율적으로 검사를 수행할 수 있는 여지는 분명히 있습니다. 이는 또한 검사에서 보다 공식화된 접근법을 사용하는 조사 대상자의 39 %가 위험 기반 경로를 훨씬 쉽게 탐색할 수 있음을 의미합니다. 이 경우 모든 검사원들이 사용하는 정보를 저장하고 검색할 수 있습니다. 공식화된 프로세스의 본질적인 목적은 조직 전체에 적절한 통보가 전달되도록 보장하여 조직이 효과적으로 기능할 수 있게 하는 것입니다. 응답자들은 또한 부서별 고립으로 인한 소통 부족(41 %)이 또 다른 주요 문제라고 말했습니다.

마지막으로, 이 조사는 모바일 장치, 무인 항공기, 클라우드 기술, 레이저 스캐닝과 같은 검사를 수행하는 대안적인 방법들을 다루고 있습니다. 모바일 장치를 사용하여 검사 프로세스를 수행하는 것과 관련하여 응답자의 32 %만이 이 기술을 사용한다고 답했으므로, 이 기술의 채택 및 발전 가능 여지를 여과없이 보여줍니다. Bentley Systems의 분석 모델링 담당 부사장인 필 크리스텐슨에 따르면, 종이 문서 기반 워크플로우를 사용하는 사람들은 모바일 장치를 사용하다가 물에 떨어 뜨릴까 두렵거나 플랫폼 내에서 장치를 백업하는 방법을 몰라서 모바일 장치 채택을 주저합니다. 그러나 32%가 이 기술을 채택했으므로, 일부는 분명히 이 어려움을 극복한 셈입니다.

흥미로운 점은 무인 항공기의 채택 비율은 이미 1/4 이상이며 업계에 빠르게 침투하고 있다는 것입니다. 크리스텐슨은 사용자의 비율이 약 10%에 불과할 것이라고 추측했기 때문에 이 수치가 고무적이라고 말합니다. 그는 클라우드 기술을 사용하는 응답자의 수에 한 번 더 놀랐습니다. 응답자의 1/4이 클라우드 기술을 채택했으므로 산업 사용자들은 얼리 어답터 단계를 이제 막 넘어서고 있으며 사용자가 보안 문제에 대해 보다 편안해지고 있다고 말합니다. 그는 일부 Bentley 사용자들이 제품들의 클라우드 전용 솔루션을 요청하고 있다고 덧붙입니다. 자율적이고 오픈된 요청은 기업 외부의 데이터 필요성에 대한 솔루션을 요구하며, 이는 석유 생산업체의 사고방식이 바뀌었음을 입증합니다.

[저자 소개]

Anne-Marie Walters 안네 마리월터스(Bentley Systems 글로벌 마케팅 이사)
Anne-Marie Walters 안네 마리월터스(Bentley Systems 글로벌 마케팅 이사)

안네 마리월터스는 2004년 글로벌 마케팅 디렉터로 벤틀리시스템즈에 합류, 프로세스와 파워 및 엔터프라이즈 분야의 요구 사항을 해결하는 Bentley의 솔루션과 제품 마케팅, 포지셔닝을 담당한다.
화학 엔지니어 월터스는 벤틀리 건설 산업 연구소(Building Industry Institute)의 이사로 FIATECH의 활동에도 크게 관여하고 있다. 2005년부터 2010년까지 엔지니어링 계약자 및 건설자 협회(Engineering Contractors and Constructors Association)의 이사회에 참석했다. 2009년에는 의장을 지낸 동시에 Process Industries STEP 컨소시엄(PISTEP)위원회의 창립 멤버이며 CIMsteel 및 영국의 국제 상호 운용성 연맹(IAI) 장이기도 하다.

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칼럼

Arm, 디바이스-투-데이터 보안 위해 상위 스택으로 나아가다

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Arm, PSA 설계 원칙에 따라 보안 디바이스 IP와 펠리언 IoT 플랫폼을 활용해 업계에서 가장 광범위한 IoT 보안 솔루션 구축 중

최근 열린 Arm 테크콘(TechCon)에서 사이먼 시거스(Simon Segars) Arm CEO는 기조 연설을 통해 Arm 보안 선언문 버전 2.0에 담길 내용을 언급했다. 그 내용 중에서 필자는 IoT 디바이스 관련 위험과 기업 인프라에 미치는 파괴적 여파는 아무리 규모가 작아도 데이터 무결성에 즉각적인 손상을 줄 뿐만 아니라, 데이터 기반 통찰에 대한 기업과 소비자의 신뢰에 장기적 악영향을 준다는 점을 눈 여겨 보았다.

신뢰는 궁극적으로 신기술을 폭 넓게 채택하기 위한 핵심적 요소이다. IoT 실리콘과 시스템, 데이터도 마찬가지이다. 보안은 IoT 디바이스에서 뒷전에 둘 수 없다. 이들 디바이스가 제공하는 데이터 기반 통찰을 얼마나 신뢰할 수 있느냐는 곧 기업 및 소비자들이 이 디바이스를 얼마나 신뢰하느냐에 달렸기 때문이다.

PSA 출시 후 1년, 신뢰할 수 있는 커넥티드 디바이스 구축에 핵심적 역할

이러한 신뢰를 구축하기 위한 첫 걸음으로 Arm은 1년 전 1조개 커넥티드 디바이스의 보안을 위한 공통 프레임워크인 플랫폼 보안 아키텍처(PSA)를 선보였다. 이 후 PSA는 더 많은 업계 지원을 확보하고 모델링 문서화, 사양 및 오픈 소스 트러스티트 펌웨어 프로젝트(TF-M)을 통한 레퍼런스 소프트웨어로 구성된 3단계 파이프라인의 모든 영역에 제품을 제공하며 성장했다. 오늘 필자는 일련의 API와 강력한 PSA 구현 개발 및 제공을 가속화 할 테스트 키트로 구성된 최신 PSA 이정표를 발표한다.

Arm, 디바이스-투-데이터 보안 위해 상위 스택으로 나아가다

새로이 발표하는 PSA API와 API 컴플라이언스 테스트 키트는 다음을 포함하는 세 가지 핵심 설계 영역을 지원한다.

• RTOS 공급업체와 소프트웨어 개발자를 위한 PSA 개발자 API

• 사용자 지정 보안 기능을 만드는 보안 전문가용 PSA 펌웨어 프레임워크 API

• 칩 공급 업체를 위한 트러스티드 베이스 시스템 아키텍처(TBSA-M)) 아키텍처 테스트 키트로 PSA TBSA-M 사양에 대한 칩 하드웨어 컴플라이언스 확인

PSA는 오늘날 현실로 자리잡았으며, 신뢰할 수 있는 IoT 디바이스를 구축하기 위한 필수적 요소로 여겨진다. 일례로 세계적인 IT 자문기관 가트너는 올 초 실시한 조사에서 “기술 제품 관리 리더들은 보안 소프트웨어 업체들과의 파트너십을 맺어야 하며, Arm의 PSA를 통합할 계획을 갖고 있는 반도체 업체들을 우선적으로 고려해야 한다”고 말했다.1

Arm은 지속적인 PSA 투자에 기반해 파트너들이 안전한 SoC를 신속히 구축할 수 있도록 완벽한 솔루션과 시스템 차원의 접근법을 제공해야 한다는 점을 인식하고 있다. 이를 위해 테크콘에서 새로운 상위 개념 설계 솔루션을 선보일 예정이다. Arm 보안 기반은 프로세서와 보안 IP, 개발 도구 (FPGA/테스트 칩 보드 등), 오픈 소스 코스톤(Corstone) 지원 소프트웨어와 사전 통합된 코스톤 기반 IP로 구성되어 있다.

물론 PSA와 코스톤, Arm 트러스트존(TrustZone), Arm 크립토셀(CryptoCell)과 같은 보안 IP는 보안 IoT 디바이스를 설계하는데 있어 중요하지만, Arm은 할 일이 더 남았다는 걸 알고 있다. Arm 펠리언 IoT 플랫폼에 의해 입증된 바와 같이 IoT 디바이스의 보안을 확실히 하기 위해 한층 높은 솔루션 스택으로 나아가고자 한다. 펠리언은 이미 PSA 원칙을 통합했으며, IoT 디바이스와 데이터 모두에 통합된 디바이스-투-데이터 보안을 제공한다. 이 솔루션은 최신 PKI 기반 디바이스 보안과 신뢰할 수 있는 TLS 보안 통신, 데이터 암호화, 그 외 보안 펌웨어 업데이트와 현장 디바이스 액세스 제어 등의 서비스를 제공한다.

펠리언, 새로운 헌팅 파트너를 얻다

그러나 수십억 대의 커넥티드 디바이스라는 방대한 공격 표면에 보안을 제공하는데 따르는 복잡성을 해결하려면 디바이스-투-데이터 보안 전용 생태계를 구축하기 위한 업계 차원의 협력이 필요하다. 앞으로 몇 주, 몇 달, 몇 년에 걸쳐 디바이스 보안을 위한 Arm 파트너 간 협업이 왕성히 이뤄지는 모습을 볼 수 있을 것이나, 오늘 사이버리즌(Cybereason)과 함께 발표하는 솔루션은 펠리언 디바이스 관리에 대한 IoT 디바이스 보안을 모니터링하기 위한 완전히 새로운 차원을 제시한다.

사이버리즌 AI 헌팅(hunting) 엔진은 펠리언 IoT 플랫폼에 연결된 모든 미래 Arm 기반 IoT 디바이스를 보호하는데 도움이 되는 방패 역할을 한다. 사이버리즌의 기술로 초당 8백만개 이벤트를 분석할 수 있으며, 각 이벤트는 공격 시작 시점이나 디바이스 오류에 대한 신호를 줄 수 있다. 이 솔루션은 펠리언 디바이스 관리가 제공하는 강력한 보호 기능에 가시성과 공격 대응 기능을 추가하며, 수십억 개 디바이스 규모의 IoT에서 작동하도록 설계된 포괄적인 사이버 보안 솔루션을 포함하고 있다.

이번 주 테크콘 행사에 참석할 예정이라면, Arm 부스에서 스마트 미터 한 대를 공격해 스마트 미터 사업자의 전체 데이터가 손상되는 상황을 사이버리즌 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있다. 이런 일이 실제로 벌어진다면 이 스마트 미터와 이 미터로 집계한 요금에 대한 고객 신뢰가 즉각 저하될 것이다. 이러한 파장은 커넥티드 디바이스를 구축하는 업계 전체로 퍼지게 마련이다.

따라서 업계는 IoT 시스템을 구축하는 방법과 디바이스에서 데이터에 보안을 갖추는 방법에 대한 생각을 달리해야 한다. Arm 생태계가 아키텍처에 출하한 칩 수만 무려 1,300억개에 달하므로, 우리에겐 미래 위협에 대비해 생각을 달리해야 할 의무가 있다. 그렇기에 Arm은 IoT 디바이스 설계, 강력한 보안 IP 세트로 디바이스 지원, 펠리언 IoT 플랫폼에서 생성되는 데이터와 디바이스를 안전하게 보호하고 관리하기 위한 공통 보안 프레임워크인 PSA에서 시작하는 업계 최고 수준의 확장 가능성을 갖춘 디바이스-투-데이터 보안 솔루션 스택을 제공할 독보적 위치에 있다고 할 수 있다.

글_  윌리엄슨(Paul Williamson)

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칼럼

ODVA의 EtherNet/IP, 2015년도 산업용 이더넷 시장 출하 노드 25% 차지

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ODVA IIoT 이미지

2015년 ODVA의 EtherNet/IP가 전세계 모든 산업용 이더넷 중에서 가장 많은 수의 노드를 출하

지난해말 SPS IPC Drives 전시회와 동시에 독일 뉘른베르크 컨퍼런스 센터에서 개최된 ODVA 미디어 브리핑에서 ODVA는 EtherNet/IP가 2015년부터 산업용 이더넷(industrial Ethernet) 네트워크의 선적된 새로운 노드 중 가장 많은 수를 차지했다고 발표한 바 있습니다. 또한 2016년 1년 동안 산업용 통신 지능서비스의 한 부분 으로서 EtherNet/IP의 시장 마켓 세어를 보고한 국제 분석 회사인 IHS Markit에 따르면 이는 세계 25%의 시장 점유율 이라고 보고 했습니다.

EtherNet/IP(이더넷아이피)는 IEEE 802.3 specifications에 의해 정의된 것이며, Internet Engineering Task Force에 의해 출간된 RFC가 내린 TCP/IP의 정의로써 이더넷 기술과 표준에 더하여 공통 산업 프로토콜(CIP)를 적용하고 있습니다. EtherNet/IP는 사용자들이 기성 제품으로써 성능 대 가격 비용이 저가일 뿐 아니라 물리적인 매체와 시간 – 동기화 제어를 강화한 높은 가용성의 산업 자동화 솔루션으로 성능 강화분야에 많은 혜택을 베풀고 있습니다.

EtherNet/IP & MODBUS 플랫폼

EtherNet/IP & MODBUS 플랫폼

EtherNet/IP는 생태계의 모든 범위를 커버하는 수백의 벤더들과 모든 산업 응용에 대한 수천 가지 제품들로 구성된 소프트웨어 환경에서 매우 강력한 IIoT(산업용사물인터넷) 인프라-툴입니다. EtherNet/IP의 급성장 이유는 “EtherNet/IP가 순수한 TCP/IP를 사용함으로써 산업자동화에 표준 이더넷 기술로서 보다 빠른 접속을 실현함으로써 혜택을 빠르게 제공하는 산업용 이더넷 기술”이라는 것입니다. 이는 자동화 업계로부터 강력한 지원요구를 받기 때문이라고 생각합니다.

EtherNet/IP는 두 개의 쌍선만으로 디스크리트와 하이브리드 및 프로세스(계장분야)제어의 응용을 위한 네트워크로 IIoT를 MODBUS 등의 망에 게이트웨이를 통해 Edge 브라우저를 써서 Thing+나 MQTT 등의 IoT 프로토콜로 변환할 수 있습니다. 이는 간편하게 IoT인증기관인 oneM2M 등을 통해 인증을 받으면, 즉시 Cloud Client로써 LoRa(Long Range)센서 등을 써서 간편히 아마존 서버 같은 Cloud 서버에 연결 함으로써 IIoT 클라우드 서비스를 즉시 제공 할 수 있는 IIoT 인프라인 것입니다.

이미 기존기술 분야가 되어버린 필드버스(Fieldbus) 통신망의 한계를 뛰어넘는 응용에서의 첫 번째의 이유이고, 두 번째로는 TCP/IP를 이용하는 순수한 이더넷 네트워크 분야를 계승하는 기관은 ODVA 뿐이라고 ODVA 대표 겸 실행전무인 Ms. Katherine Voss씨는 강조했습니다.

또 IHS Markit에서는 자동화 분야에서 산업용이더넷과 산업용사물인터넷으로의 변화 추세를 일깨워 주었습니다. “산업용 이더넷 화와 IIoT 화는 매년 빠르게 가속화 되는 추세이며, EtherNet/IP는 2015년에 출하된 세계의 모든 이더넷 노드의 약 25%를 ODVA의 기술을 채용하는 벤더들이 점유하고 있습니다. 그 이유는 EtherNet/IP에 대한 성장 트렌드는 강력한 IIoT 설치기반과 필드버스가 이더넷 네트워크 및 IIoT 생태계로 전환함에 따라 산업용 이더넷이 스마트 공장 및 IIoT 솔루션을 가능케 하는데 필요한 접속 재 들과 접속의 속도가 초고속화 되고 있다는 사실에 기반하여 지속적인 발전이 예상됩니다.”라고 IHS Markit의 분석가인 Alex West 씨는 설명했습니다.

EtherNet/IP 제품을 만들어 판매하는 회사들의 정보를 접하거나, ODVA의 EtherNet/IP제품들에 관해서 보다 상세한 정보에 대하여 관심이 있는 분은, www.marketplace.odva.org를 방문해 주시면 내용을 알 수 있습니다.

글_ ODVA TAG Korea 조익영 전무, www.odva.co.kr

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스마트자동차

[칼럼] 미래 자율 주행의 핵심, 안전을 구현하다

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The road to autonomous vehicles

Arm, 안전 구현에 앞장서며 자율주행 양산화 가속화
Arm Safety Ready: 차량용 SoC 개발하는 칩 파트너들에 기능안전에 대한 우위를 제공

Arm 자동차 부문 책임자인 필자와 우리 팀은 자동차 제조사들과 Arm의 자동차 생태계 (상위 15개 차량용 반도체 제조사들이 Arm IP를 사용 중)와 지속적인 대화를 통해 완전 자율주행으로 나아가는 과정에 대해 논의하고 있다. 자동차 성능, 전력, 보안 요구사항을 충족할 방안에 대한 내용도 물론 포함되지만, 화두는 단연 안전이다.

7nm에 최적화된 Cortex-A76AE는 기능안전에 대한 통합과 고성능, 선도적 효율성, 보안 IP 옵션을 갖춘 세계 최초의 자율주행급(Autonomous-class) 프로세서

우리와 이야기를 나눈 자동차 제조사들은 하나같이 안전을 최우선 사항으로 꼽았다. 주행의 모든 부분을 제어하는 자율 시스템과 관련된 명확한 기술 요소뿐만 아니라 자동차를 이용하는 승객이 자율주행 운전자를 신뢰할 수 있는지 확인하는 차원 모두에 해당한다. 소비자가 차량 내 자율주행 시스템의 안전성을 신뢰하지 않는다면, 자율주행 기술의 양산화는 더뎌질 수 밖에 없다.

아이러니하게도 인적 요소인 운전자 과실은 자율 주행으로 사라질 전망이다. 전체 사고의 94%가 운전자 과실이라는 점을 감안하면, 완전 자율주행으로 사고 및 사망자 수를 상당히 줄일 수 있을 것으로 보인다. 그렇기에 자율주행용 SoC와 시스템 개발 시 성능이나 전력 효율, 보안보다 안전에 방점을 둘 수 밖에 없다. 그러나 안타깝게도 레벨 5 자율주행으로 나아가는 길은 가장 기본적인 안전 기능조차 부족한, 전력 소모가 많고 값비싼 데이터 센터 CPU에 기반한 프로토타입 위주로 되어 있다.

Arm은 수 년간 안전에 최우선 순위를 두어 왔으며, 이는 ADAS 애플리케이션에 사용된 반도체의 65%가 Arm IP인 주된 이유이기도 하다. Arm의 자동차 생태계는 최신 ISO 인증을 갖춘, 업계에서 가장 광범위한 기능 안전 IP에 액세스 할 수 있다. Arm 파트너들이 안전 부문에서 한층 앞서나갈 수 있도록, 오늘 Arm은 Arm Safety Ready 프로그램을 발표한다. 이는 파트너 및 전체 자동차 공급망이 한층 안전한 제품을 보다 빨리 출시할 수 있도록 일정을 단축시켜주기 위해 안전에 대대적 투자를 집중 시킨 프로그램이다.

그러나 안전을 주도하는 Arm의 행보는 최신 인증과 표준을 통합하는 데서 그치지 않는다. 이에 오늘 우리는 통합 안전을 갖춘 최초의 자율주행급 프로세서인 Arm Cortex-A76AE도 함께 선보인다. 이는 차량용으로 특화 설계되었으며, 최초로 애플리케이션 프로세서에서 사용할 수 있는 획기적 안전 혁신인 스플릿-락 (Split-Lock) 기술이 포함되어 있다.

The road to autonomous vehicles

The road to autonomous vehicles (image. arm)

한 단계 향상된 자율성을 위한 ‘Safety Ready’ 프로그램

Safety Ready 프로그램은 ISO 26262와 IEC 61508 표준을 지원하는 시스템 수준의 개발 절차(Systematic flows)를 포함한 엄격한 기능 안전 프로세스를 거친 Arm의 기존 안전 제품과 신규·향후 제품을 포함한다. Safety Ready는 소프트웨어, 도구, 구성요소, 인증과 표준을 원스톱으로 제공해 Arm 파트너들이 기능 안전을 통합하는 과정을 간소화 하고 소요 비용을 줄여준다. 파트너와 차량 제조사들은 이 프로그램의 이점을 활용해 자체 SoC와 시스템에 자율주행 애플리케이션에 필요한 최고 수준의 기능 안전이 통합되어 있다는 확신을 가질 수 있다.

Cortex-A76AE: 통합 안전 갖춘 세계 최초 자율주행급 프로세서

Cortex-A76AE는 차량용으로 특화 설계되었으며, 7nm 공정 노드에 최적화된 획기적인 새로운 CPU이다. AE는 “Automotive Enhanced (차량 기능 향상)”의 약자이며, AE 지정 기호가 있는 Arm IP에는 차량 내 프로세싱 요구사항을 충족하는 특정 기능이 포함되어 있다.

자율주행에는 내재된 안전이 표준으로 갖춰져야 하며, 더불어 높은 수준의 프로세싱 능력이 필요하다. Cortex-A76AE는 자율주행 애플리케이션과 높은 통합 안전에 필요한 프로세싱 성능을 통합한 스플릿-락 기능을 갖춘 업계 최초의 고성능 애플리케이션 프로세서로, 기능 저하 없이 앞서 언급한 두 가지 요건을 충족한다. 스플릿-락은 업계에 선보이는 신기술은 아니지만, Arm은 최초로 자율 주행과 같은 고성능 차량용 애플리케이션에 특화 설계된 프로세서에 이를 도입했다. 스플릿-락 기능의 주요 이점은 다음과 같다.

  • 기존의 락스텝(lock-step) CPU 구현 시에는 여의치 않았던 유연성을 제공한다.
  • SoC의 CPU 클러스터는 두 모드로 구성 가능. 클러스터 내에서 두 개 (또는 네 개) 독립 CPU를 다양한 작업과 애플리케이션에 사용될 수 있는 고성능용 ‘스플릿 모드’가 그 중 하나이며,
  • 다른 하나는 CPU가 락스텝에 있는 락 모드(lock mode)로, 한층 향상된 안전 통합 애플리케이션을 위해 클러스터 내에서 한 쌍 (또는 두 쌍)의 잠금 CPU(Locked CPUs)를 생성한다.
  • 이러한 CPU 클러스터는 실리콘 생산 이후 두 가지 모드를 혼합하여 작동할 수 있도록 구성할 수 있다.

자동차 제조사는 Arm이 Cortex-A76AE을 통해 선보이는 선도적 전력 효율적인 컴퓨팅 기술을 활용해 오늘날의 프로토타입에서 필요로 하는 킬로와트 급 전력소비가 아닌 와트 급 전력을 필요로 하는 자율 주행 시스템을 자체 설계할 수 있다. 또한 저전력과 이에 따른 열 효율의 향상을 통해서 차량 배터리 전력을 더욱 에너지 효율적인 방식으로 사용할 수 있으며, 이는 컴퓨팅 기능들을 통합/패키징하는 것을 돕는 한편, 더욱 더 많은 종류와 숫자의 차량 들에서 총 주행 비용을 낮출 수 있게 한다.

Arm은 언제나처럼 전체 시스템을 고려하고 Cortex-A76AE를 보완하기 위해 포괄적인 자율주행급 SoC 설계를 위한 새로운 AE 시스템 IP를 선보인다. 새로운 CoreLink GIC-600AE, CoreLink MMU-600AE와 CoreLink CMN-600AE는 고성능 인터럽트 관리, 확장된 가상화, 메모리 관리, 다중 CPU 클러스터에 대한 연결성을 제공해 안전한 멀티코어(multicore) 시스템 내 성능을 확장한다. 이들 제품은 ASIL-B로부터 ASIL-D 안전 통합을 이루는 것을 목표로 하는 고성능 시스템을 구현하고, Cortex-A76AE에 설계된 기능 안전용 스플릿-락과 체계적 기능을 지원하도록 설계되었다.

오직 Arm 자동차 생태계만이 선보일 수 있는 역량 – 확장성

자율 시스템에 들어가는 소프트웨어의 복잡성과 양이 급격히 늘어나면서 개발 비용도 기하급수적으로 증가하고 있다. 레벨 5 차량에는 10억 개의 코드 줄이 들어가는데, 참고로 보잉 787 드림라이너에 들어가는 코드 줄이 1천 4백만 개이다. Arm과 강력한 자동차 개발자 생태계는 차량용 소프트웨어 스택의 모든 계층과 공통 아키텍처 상의 도구 비용을 간소화하고 절감해 나가고 있다.

Arm의 차량용 IP 로드맵

Cortex-A76AE는 업계 최고 기능 안전 지원 IP 포트폴리오를 제공하는 ‘차량 기능 향상’ 프로세서 로드맵의 첫 번째 제품이다. 새로운 로드맵에는 ‘Helios-AE’와 ‘Hercules-AE’가 포함되어 있으며, 이들 모두 7nm에 최적화 되어 있다. 제품 출시와 더불어 더욱 자세한 사항이 공개될 예정이다.

Arm은 1996년부터 차량용 애플리케이션 칩을 설계해 왔으며, 차량 전체의 컴퓨팅 요구사항을 해결할 수 있는 유일한 업체이다. 바로 그런 이유로 상위 15 개 차량용 칩 제조사들이 Arm 라이선스를 사용하고 있으며, 현재 ADAS 애플리케이션의 65% 이상, IVI 애플리케이션의 85% 가량이 Arm 기반 칩으로 실행된다. Arm과 생태계는 업계에 안전한 자율주행급 컴퓨팅 솔루션을 제공하며 안전의 중요성을 강조하며, 자동차 제조사들이 안전한 완전 자율주행차를 양산화 하는데 필요한 소비자 신뢰를 얻을 수 있도록 지원한다.

글_ 락시미 만디암 (Lakshmi Mandyam), Arm 임베디드&자동차 사업부 자동차 부문 부사장

 

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