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ADAS 및 인포테인먼트 애플리케이션으로 모바일 인터페이스 브리징 구현

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글/Lattice Semiconductor

머리말

다른 모든 산업 분야와 마찬가지로 자동차 시장에서도 경쟁은 혁신을 낳는다. 이러한 원칙에 따라서 지난 100년 사이에 ‘말 없는 마차’(자동차라는 말이 나오기 전에 자동차를 부르던 이름)가 현대 생활에서 가장 유용하고도 일상적인 도구로 진화하였다. 자동차는 오랜 세월 동안 기계 장치로 인식되었으나, 최근에는 계속적인 혁신을 거치면서 갈수록 전자 시스템으로 변화하고 있다. 그 대표적인 예가 자동차의 급격한 전기화이다. 마찬가지로 중요한 흐름으로서 엔터테인먼트가 단순한 라디오 플레이어와 테잎 데크에서 강력한 AIS(자동차 인포테인먼트 시스템)으로 진화하고 있으며, 또한 좀더 최근에는 ADAS(첨단 운전자 지원 시스템)가 도입됨으로써 첨단의 전자식 안전성 시스템을 사용해서 운전자를 보호할 수 있게 되었다.
지난 10년 동안에 주된 혁신 동력은 자동차 시장 내부적으로 비롯된 것이라기보다는 컨슈머 전자 시장으로부터 비롯된 것이다. 스마트폰이 급부상하면서 언제 어디서나 이용할 수 있게 된 이 새로운 기기에 자동차 업체들 또한 빠르게 적응해야만 하게 되었다. 1950년대 이후로 자동차 엔터테인먼트 시스템은 주로 라디오, 테잎, CD를 기반으로 하였다. 2007년에 iPhone이 처음으로 모습을 드러냈을 당시에도 이미 일부 내비게이션과 ‘인포테인먼트’라고 하는 여타 시스템들이 등장해 있었으나 기능이 매우 제한적이었고 가격이 매우 비쌌다.
스마트폰의 등장은 이러한 패러다임에 막을 내리고, 자동차로 자동차 업체들이 통제할 수 없는 애플리케이션 플랫폼과 에코시스템을 들여왔다. 휴대전화로 내장된 GPS를 사용해서 방향을 알려줄 수 있는 구글 지도 같은 앱이 등장하면서 운전자 경험에도 일대 전환적인 영향을 미치게 되었다.
엔터테인먼트 또한 변화하였다. 라디오를 듣거나 또 아니면 차 안에 놓여 있는 아무 CD나 들을 수 밖에 없었던 것에서 운전자들이 이제는 맞춤화된 플레이리스트로 수백만 곡의 노래에 접근할 수 있게 되었다.
스마트폰으로부터의 도전은 자동차 분야에서 이미 일어나고 있는 흐름들을 가속화하였으며 자동차 엔터테인먼트 시스템은 갈수록 더 인포테인먼트 시스템이 되어갔다. 인포테인먼트는 ‘entertain’ 기능과 ‘inform’ 기능을 결합한 것이다.
이와 함께 자동차 업체들은 승객을 보호하기 위한 새로운 방식들을 개발하고 있다. ADAS는 첨단 기술과 프로세싱을 사용해서 운전자 안전성을 향상시키기 위해서 자동 제동에서부터 차선 이탈 검출과 버즈아이 뷰(bird’s eye view) 평행 주차 같은 다양한 솔루션을 포함할 수 있다.
AIS와 ADAS 솔루션을 구현하기 위해서 자동차 업체들은 모바일 분야로 눈을 돌리게 되었다. 스마트폰에 사용되는 프로세서와 시스템은 이들 시스템을 구동하기에도 훌륭한 솔루션이 될 수 있다.
크기와 전력 소모가 제약적이고 넓은 온도 범위로 동작한다는 점이 공통적이기 때문이다. 또한 대량으로 제조되기 때문에 자동차 업체들을 위해서 경제적으로 사용할 수 있는 플랫폼을 제공한다.
하지만 이 길에는 해결해야 할 과제들 또한 놓여있다. 자동차와 스마트폰은 설계 사이클이 크게 차이가 난다(9~18개월 대 3년 이상). 그렇기 때문에 스마트폰 프로세서 플랫폼은 수명이 거의 끝나가고 있는데 이를 채택해서 설계된 자동차 시스템은 아직 시장에 나오지도 않았을 수 있다. 비디오 또한 문제이다.
스마트폰은 통상적으로 전면 카메라와 후면 카메라를 지원하기 위해서 비디오 용으로 2개 입력을 제공한다. 이에 비해서 AIS나 ADAS 솔루션은 4개 혹은 그 이상의 카메라나 여타 센서들로부터 비디오를 받고 분석해야 한다.
첨단 자동차 시스템을 구동하기 위해서 갈수록 더 강력한 프로세서를 필요로 할 것이다. 앞으로 자동차로 더 많은 카메라와 더 많은 스크린이 사용될 것이기 때문이다. 자동차 업체들은 이러한 요구를 충족하기 위해서 계속해서 기존 모바일 프로세서를 응용해서 쓸려고 할 것이다. 그럴 만한 이점들이 있기 때문이다.
바로 그렇기 때문에 모바일 프로세서를 자동차 분야의 애플리케이션 프로세서로 사용할 수 있도록 하는 유연한 솔루션이 요구된다. FPGA는 이러한 용도의 브리징 애플리케이션에 사용하기에 특히 적합하다. 첨단 FPGA는 비용적 경제성, 낮은 전력 소모, 강력한 기능성을 유지하면서 이럴 때 요구되는 유연성을 제공한다. 특히 FPGA를 사용해서 첨단 자동차에서의 비디오 입력, 출력, 커넥티비티 불일치 문제를 해결할 수 있다. 그러므로 비용을 낮추고 출시시간을 단축할 수 있다. Lattice Semiconductor는 자동차용으로 AEC-Q100 인증을 취득한 제품을 포함한 다양한 FPGA 및 ASSP 제품을 제공한다. 이러한 솔루션은 점점 더 중요해질 것이다. 오늘날의 AIS 시스템이 미래의 자율 자동차를 운전할 ADAS 시스템의 토대가 되기 때문이다...(중략)