SDV

 

 

 

 

 

 

완성차 기업의 SDV 전략

 

 

 

 

 

현대

 

현대, 2025년 까지 전 차종 ‘SDV’ 전환

현대차는 차세대 차량 플랫폼, 자체 개발 소프트웨어 등을 바탕으로 2025년까지 모든 차종에 OTA 적용

SDV로 전환하기 위한 차세대 공용 플랫폼, 기능 집중형 E/E 아키텍처 기반으로 ECU를 통합할 예정

42dot과 협업하여 SDV OS 솔수련을 선보여 SDV의 지향점을 구체화

모든 ECU에 공용으로 적용하여 하드웨어 성능을 최대한으로 끌어올리는 ccOS를 계속 고도화 할 예정

데이터 플랫폼을 활용해 대량의 데이터를 빠르게 안정적으로 처리하고 딥러닝 기술로 학습해, 가치 있는 정보, 서비스를 제공

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

테슬라

 

SDV의 선두주자 테슬라

테슬라는 중앙 집중형 E/E 아키텍처를 먼저 구축한 완성차 기업

E/E 아키텍처로 인해 ECU 개수를 4개로 줄이고, OTA 활용한 구독 기반 서비스를 시행해 획기적인 수익구조를 만듦

HPC(High-Performance Computer)와 통합 OS 자체 개발 가능한 기술력을 가진 기업

자동차 내 스스로 학습하고 경험을 쌓도록 자율주행 성능을 지속적으로 향상 하기 위한 신경망, 인공지능 기술 탑재 예정

OTA 기능을 더욱 향상 하기위해 차세대 E/E 아키텍처 구성 예정

 

 

 

 

 

 

 

 

폭스바겐

 

플랫폼으로 시너지 극대화

 

소프트웨어 중심 모빌리티 기업으로 가기 위한 가속화(ACCELERATE)전략

 

MEB(Moudular Electric Drive Matrix): 모듈형 전기차 플랫폼

   - 대중차 브랜드 및 아우디의 소형~준중형 모델에 사용

 

PPE(Premium Platform Electric): 프리미엄 전기차 플랫폼

   - 대형차 및 아우디 브랜드의 소형 플랫폼 전용으로 개발

 

SSP(Scalable System Platform): 차세대 메카트로닉스 플랫폼

   - MEB와 PPE의 뒤를 잇는 차세대 전기차 전용이자 완전히 디지털화된, 고도로 확장가능한 플랫폼

   - 폭스바겐은 26년 대량생산 모델에 SSP 기술을 적용할 계획

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

벤츠

 

AI를 활용한 SDV 전략

 

자체 차량 운영 시스템인 MB.OS 개발

   - 하드웨어 및 애플리케이션 및 기능을 하나의 독자적인 통합 플랫폼에서 제어

   - 자동차 사용 중 발생하는 대량의 데이터를 관리하여 운전자의 루틴을 차량이 스스로 학습하게 함

   - 2024년부터 시범 탑재되며 2025년 MB.OS가 탑재된 신차가 출시될 예정

 

칩 투 클라우드 기반 아키텍처 설계

   - 차량 내부의 하드웨어(칩)으로부터 외부 클라우드 서비스에 이르기까지 전체 데이터 전송 및 처리 과정에서 보안을 강화하는 아키텍처

   - 차량 내부 칩들이 정보를 수집하고 클라우드가 수집된 정보를 분석 및 저장하여 차량으로 보내며 데이터 교환을 실시간으로 모니터링하여 비정상적인 활동을 감지하고 대응

 

MBUX(Mercedes-Benz User Experience) 가상 어시스턴트

   - 운전자와의 소통을 위한 AI 솔루션으로 ‘거대언어모델(LLM)을 활용해 사람과 자연스러운 대화 지원

 

 

 

 

 

 

 

 

 

제너럴모터스(GM)

 

자율주행 기술에 집중하여 2016년 자율주행 스타트업 크루즈를 인수, 미국 샌프란시스코에서 무인 로보택시 크루즈 운행

   (2023년 2월 발생한 인명사고로 인해 무인 차량 운행 허가 자격 취소 및 크루즈 서비스 중단)

통합 소프트웨어 플랫폼인 ‘Ultifi’를 출시하여 OTA 업데이트 및 차량 내 구독 서비스 제공, 도로 상황 변화 정보 제공

오픈 소스 소프트웨어 프로토콜인 ‘uProtocol’을 출시하여 자동차 업계 내 통신 프로토콜 표준화 및 상호 운용성 확보

 

 

 

 

 

도요타

 

2025년 까지 자체 소프트웨어 플랫폼인 ‘Arene OS’ 기반으로 차종 및 부품 유형에 관계없이 다양한 자동차의 기능을 한번에 제어 가능하도록 구현하는 것을 목표로 함

 

 

 

 

 

볼보

 

안전 기준 강화에 초점을 두어 혁신 보다는 안전한 자율주행 기술 제공을 목표로 함

    1)  운전자 감시용 카메라를 통해 운전자의 시선 패턴 분석

    2) 차량 방치 사고를 해결하기 위해 차량 내부 전체에 밀리미터(mm) 미만의 움직임을 감지하는 레이더(Radar) 배치

    3) 최대 250m 거리의 보행자 감지가 가능한 라이다(Lidar) 추가

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SDV의 현재 기술 동향

 

 

OTA(Over-The-Air)

 

SDV의 중요 기술인 OTA

차량 내 소프트웨어 및 시스템 업데이트를 인터넷을 통해 원격으로 수행하는 기술

SDV는 꾸준한 업데이트가 되려면 우선적으로 “인터넷과 연결되어 있어야함” 라는 전제조건이 붙는다.

OTA를 통해 소프트웨어의 업데이트는 설계 당시 고려된 하드웨어, 소프트웨어 E/E 아키텍처를 기반으로 업데이트 가능.

   - 제네시스 GV60은 OTA를 통해 VCU, IEB, MDPS 등 차량 전반의 성능 및 기능 개선

 

 

 

 

 

E/E Architecture (Electric/Electronic Architecture)

 

 

OTA를 구성하기 위한 E/E 아키텍처

 

E/E 아키텍처란 자동차의 전체적인 전기 및 전자 시스템을 설계, 관리하는 체계

SDV의 개발과 중앙 집중형(차량 집중화) E/E 아키텍처로의 전환은 동시에 이루어지고 있으며 밀접한 관계

중앙 집중형 아키텍처 형태에서 제조사의 기술과 철학에 따라 다양한 중앙 집중형 아키텍처가 존재

   - 테슬라의 아키텍처는 중앙집중형, 도메인 집중형과 사이의 형태로 양산 (모델 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

중앙 집중형 E/E 아키텍처

 

중앙 집중형 E/E 아키텍처란 HPC(High-Performance Computer)를 중심으로 Zonal 게이트웨이를 통해 ECU를 통합한 아키텍처

차량 전체의 ECU 개수를 줄여, 하네스 무게 감소를 통해 연비 상승 및 가격 절감 효과

ECU가 줄어 상호 호환성을 검증하는 경우의 수가 줄어드는 효과

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HPC(High-Performance Computer)

 

 

HPC(High-Performance Computer)란?

 

고급 연산 문제를 풀기 위해 슈퍼컴퓨터 및 컴퓨터 클러스터를 사용하는 것

콘티넨탈의 HPC 컨셉

   - 바디 HPC: E/E 아키텍처의 핵심요소로 강력한 서버 아키텍처 구조를 실현한다.

   - 콕핏 HPC: 개방형 구조를 갖춰 앱과 클라우드 서비스를 자유롭게 지원하며, 소프트웨어 확장으로 다양한 차종에 적용 가능

   - 자율주행 HPC: 카메라와 레이더, 라이다와 같은 인지 센서 데이터를 실시간 처리가 가능하다

 

 

 

 

 

 

 

 

HPC의 SW 구성

 

1. General Purpose Operating System(GPOS)

   - GPOS는 차량의 방대한 데이터를 효율적으로 처리하고 제어하는 차량용 운영 체제로 현대에서는 Connected Car Operating System(ccOS)라고 부른다

 

2. Real-Time Operating System(RTOS)

   - 미션 크리티컬한 분야인 만큼 RTOS를 사용해 우선순위에 따른 이벤트
처리가 가능하다

 

3. Type 1 Hypervisor

   - Hypervisor는 다수의 운영체제를 동시에 실행하기 위한 플랫폼으로
Type 1 Hypervisor는 별도의 Host OS가 없이 하드웨어를 직접 제어하기 때문에 효율적인 리소스 사용이 가능하다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HPC의 HW 구성

 

 

1. Graphics Processing Unit(AV & IVI)

   - GPU는 ADAS/AV 응용 프로그램에 필요한 카메라 및 레이더 데이터 처리를 지원한다.

 

2. CPU Cluster for RTOS/GPOS

   - CPU 클러스터는 RTOS 및 GPOS에 대하여 병렬 처리를 지원한다.

 

3. Ethernet, CAN, FlexRay, USB, PCIe

   - HPC는 다양한 통신수단을 사용해 물리적 인터페이스를 제공하고 다른 요소와의 통신을 지원한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Adaptive AUTOSAR

 

Adaptive AUTOSAR vs Classic AUTOSAR

 

최근 개발하는 소프트웨어는 빈번한 업데이트가 필요하기에
기존 Classic AUTOSAR의 플랫폼과 맞지 않다

 

데이터 처리량이 많아져 빠른 차량통신을 위해 기존
Classic AUTOSAR 프로토콜인 CAN, LIN, 등은 충분한 속도를 내지 못하고 이더넷, SOME/IP 와 같은 프로토콜이
사용가능한 Adaptive AUTOSAR 가 도입

 

Classic AUTOSAR	Adaptive AUTOSAR
CAN, LIN, Flexray	이더넷, SOME/IP
C언어 기반	C++ 기반
OSEK Based	POSIX Based
정적 신호 기반 통신	동적 서비스 지향통신

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Adaptive AUTOSAR 와 SDV

 

중앙 집중형 E/E 아키텍처를 구성하고자면, 타 Unit들의 중심 게이트웨이와 HPC는 Adaptive AUTOSAR 플랫폼을 사용한다.

Adaptive AUTOSAR는 기존 ECU 소프트웨어를 통합하여 관리하고 Offboard System과 OTA 기능을 가능하도록 한다.

즉, Adaptive AUTOSAR는 차량용 통합 소프트웨어 플랫폼으로써, SDV의 전환에 필요한 플랫폼이다.