SDV용 MCU 가상화를 지원하는 차량용 하이퍼바이저

최신 자동차 전자 시스템은 엄격한 안전 경계를 유지하면서 여러 기능을 공유 컴퓨팅 플랫폼에 통합하는 방향으로 빠르게 발전하고 있다. 이러한 환경에서 서로 다른 중요도 수준의 워크로드를 관리하기 위한 수단으로 가상화 기술의 중요성이 갈수록 커지고 있다. 이러한 가운데 페르세우스는 자사의 PEGASUS 차량용 하이퍼바이저를 인피니언 테크놀로지스(Infineon Technologies)의 AURIX™ TC4Dx 시스템온칩(SoC) 평가 플랫폼에서 사용할 수 있도록 지원한다.

차량용 MCU 플랫폼을 위한 가상화 지원
이번 통합을 통해 자동차 OEM 및 Tier 1 공급업체는 안전 필수 도메인에 사용되는 마이크로컨트롤러 기반 시스템에서 차량용 가상화 방식을 평가할 수 있다. AURIX™ TC4Dx 제품군은 파워트레인, 섀시 및 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)과 같은 제어 시스템에 필요한 결정론적 실행 특성과 ASIL-D 수준의 기능 안전 기능을 제공한다.

PEGASUS는 Type-1(베어메탈) 하이퍼바이저로 동작하며 CPU 및 MCU 아키텍처에 대해 ISO 26262 ASIL-D 인증을 획득했다. 운영체제 계층 아래의 하드웨어에서 직접 실행되므로 소프트웨어 파티션 간의 엄격한 격리와 결정론적 태스크 스케줄링을 구현할 수 있다. 이를 통해 실시간 제어 소프트웨어와 차량 서비스 등 서로 다른 워크로드를 안전 경계를 유지하면서 동일한 마이크로컨트롤러에서 동시에 실행할 수 있다.

TC4Dx 평가용 하드웨어에서 PEGASUS를 사용할 수 있게 됨에 따라 소프트웨어 정의 차량(SDV)을 위한 혼합 중요도(Mixed-Criticality) 아키텍처를 개발 초기 단계부터 평가할 수 있는 환경이 제공된다.

시스템 통합을 위한 평가 스택
이번 지원은 PEGASUS를 TC4Dx 평가 보드에 적용하기 위한 통합 및 지원 프로그램의 완료에 따른 것이다. 이를 통해 마이크로컨트롤러의 하드웨어 기능과 시스템 수준의 가상화 요구사항을 연계한 평가용 개발 스택이 구축됐다.

평가용 하드웨어를 사용하는 엔지니어는 실제 차량 시스템의 통합 및 검증을 위해 설계된 다양한 컴포넌트를 활용할 수 있다.

그 핵심에는 가상 머신 간 리소스 격리와 워크로드 스케줄링을 관리하는 PEGASUS 차량용 하이퍼바이저가 있다. 이 하이퍼바이저는 안전 필수 환경에서 예측 가능한 실행 동작과 리소스 제어 기능을 제공하도록 설계됐다.

하이퍼바이저와 함께 **PEGASUS 소프트웨어 개발 키트(Workbench)**도 제공된다. 이 환경에서는 시스템 구성, 가상 머신 레이아웃 정의는 물론 CPU 코어, 메모리, 디바이스 등의 하드웨어 리소스를 할당할 수 있다. 또한 설계 단계에서의 검증과 평가용 하드웨어에 배포할 수 있는 시스템 이미지의 반복 가능한 생성을 지원한다.

플랫폼 사양, 통합 가이드 및 파트너 정보를 포함한 문서도 함께 제공되며 인피니언의 IFX 에코시스템 및 파트너 데이터베이스를 통해 이용할 수 있다.

통합형 자동차 E/E 아키텍처 지원
차량의 전기/전자(E/E) 아키텍처는 여러 차량 기능을 공유 프로세싱 리소스에 통합하는 중앙 집중형 컴퓨팅 모델로 전환되고 있다. 이러한 접근 방식은 하드웨어 중복을 줄이고 소프트웨어 업데이트 효율성을 높일 수 있지만, 안전 인증과 보장된 실시간 성능 측면에서는 새로운 과제를 수반한다.

AURIX™ TC4Dx 시리즈와 같은 마이크로컨트롤러는 결정론적 실행 모델과 ISO 26262 ASIL-D를 지원하는 안전 메커니즘을 통해 이러한 요구사항에 대응한다. PEGASUS와 같은 하이퍼바이저는 운영체제 아래에 가상화 계층을 제공해 워크로드 격리와 리소스 관리를 지원함으로써 이러한 하드웨어 기반을 확장한다.

이러한 아키텍처는 중앙에 배치된 컨트롤러가 분산된 센서와 액추에이터를 관리하는 조널(Zonal) 차량 플랫폼에서 특히 중요하다. 가상화를 통해 안전 필수 제어 소프트웨어, 진단 서비스, 커넥티비티 기능 및 도메인별 애플리케이션을 필요한 격리 경계를 유지하면서 동일한 플랫폼에서 실행할 수 있다.

페르세우스와 인피니언은 TC4Dx 평가용 하드웨어에서 PEGASUS를 사용할 수 있도록 함으로써 엔지니어들이 양산을 고려한 마이크로컨트롤러 기술을 기반으로 소프트웨어 정의 차량 플랫폼을 위한 가상화 전략을 프로토타이핑하고 평가할 수 있는 개발 환경을 제공한다.

산업 전문 저널리스트 Aishwarya Mambet 편집 — AI 지원.

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