현대 차량의 효율성 극대화: AUTOSAR 멀티코어 분배의 잠재력 발휘

자동차 산업에서의 다중 코어로의 전환

자동차 산업은 고급 기능과 중앙 집중형 차량 아키텍처의 수요 증가에 대응하기 위해 다중 코어 아키텍처를 빠르게 채택하고 있습니다. 2000년대 초 데스크톱 컴퓨팅 혁명이 그랬듯이, 오늘날의 소프트웨어 시스템은 다중 코어 마이크로컨트롤러(MCU)와 시스템 온 칩(SoC)의 잠재력을 최대한 활용하기 위해 진화해야 합니다. 이 전환은 개발자들이 소프트웨어 설계, 구성, 최적화 접근 방식을 재고해야 하는 중요한 과제를 제시합니다. 자동차 소프트웨어 솔루션 분야의 선두주자인 ETAS는 이 진화의 최전선에 서서 2009년 세계 최초의 차량 양산용 멀티코어 AUTOSAR 스택을 개발했습니다. 전 세계 40억 대 이상의 ECU가 ETAS RTA-CAR(RTA-Classic AUTOSAR)에 의존하고 있는 ETAS는 자동차 고객들이 멀티코어 구현의 복잡성을 극복하는 데 풍부한 경험을 쌓아왔습니다.

병렬화 및 심층 내장 시스템의 과제

코어 수를 단순히 늘리는 것만으로는 선형적인 성능 향상이 자동으로 이루어지지 않습니다. 동기화 오버헤드, 컨텍스트 스위칭, 리소스 경쟁, 메모리 액세스 시간, 그리고 암달의 법칙의 내재된 한계 등 다양한 요인이 최적의 병렬화 달성에 도전 과제를 제기합니다. 핵심은 병렬 작업을 최대화하고 순차적 작업을 최소화하며 메모리 사용을 최적화하여 병목 현상을 피하는 데 있습니다.

차량에 깊이 내장된 시스템은 안전성, 신뢰성, 실시간 동작에 대한 엄격한 요구사항을 충족해야 합니다. 역사적으로 이러한 시스템은 단일 코어 아키텍처 기반으로 구축되었습니다. 기존 단일 코어 코드를 다중 코어 환경으로 마이그레이션하는 것은 어려운 과제입니다. 기존 레거시 시스템을 다중 코어 환경으로 마이그레이션하는 것은 새로운 시스템을 처음부터 설계하는 것보다 선호되는 경우가 많습니다. ETAS는 AUTOSAR 표준에 다중 코어 지원을 최초로 도입한 기업 중 하나이며, 동시에 ETAS RTA-CAR BSW 스택을 개발하여 해당 기능을 활용 가능하게 했습니다. RTA-CAR BSW 스택은 점차적으로 포괄적인 스택 포트폴리오로 발전했으며, 분할된 시스템에서 코어 활용도를 최적화하기 위해 설계된 '마스터/위성' 패턴을 포함한 다양한 아키텍처 옵션을 제공합니다.

실용적 적용 사례: 실제 사례

이 백서는 실제 자동차 사례를 통해 AUTOSAR 멀티코어 배포를 최적화하기 위한 실용적인 고려 사항을 탐구합니다. 이 백서는 세 가지 서로 다른 시나리오를 살펴봅니다:

• 로드 분배 최적화: 한 OEM은 다중 코어 ECU의 한 코어에서 실행 시 문제를 겪었습니다. ETAS는 과부하된 코어에서 Com 스택을 부하가 적은 코어로 이동시켜 로드를 재분배했습니다. 이로 인해 작업 부하가 더 균형 있게 분배되었습니다. 시스템에 가장 적합한 구성 설정을 결정하기 위해서는 특정 최적화 목표를 명확히 이해하는 것이 중요합니다.