[StreetKnowledge] SDV, AUTOSAR, ccOS

제목...은 자동차로 하겠습니다. 근데 이제 소프트웨어를 곁들인.

SDV(Software Defined Vehicle)

1. 자동차는 기계공학 중심의 하드웨어가 주를 이뤘던 과거와는 달리, 소프트웨어를 통한 기능의 다양화와 기술발전으로 인하여 소프트웨어 중심으로 변화하고 있다.

1. 차세대 통합 플랫폼 → 도메인 아키텍처 → ccOS 운영체제 순서로 SDV 개발
2. IMA(Integrated Modular Architecture), ADAS 도메인 중심의 최상위 제어기, 하드웨어와 제어기를 연결하기 위한 운영체제가 필요하다.
3. 통합 ECU(Electronic Control Unit)
4. OTA Update
5. 차량용 소프트웨어 및 클라우드.

새롭게 관심을 가지게 된 분야라 모르는 용어가 많아서 한번 정리가 쭉 필요했다. 

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1. OTA(Over-The-Air)
   1. 무선통신시스템에서 시스템 등록에 관한 정보를 송/수신하기 위해 재정한 표준으로, 자동차에 내장된 소프트웨어를 무선으로 수정, 추가, 삭제하는 업데이트를 뜻한다.
   2. 신규 서비스와 상시적인 차량 성능 향상 효과 제공
      1. 자동차의 주행성능, 편의기능, 안전사양, 감성품질 등을 지속 업데이트
2. 전자 아키텍처 기반의 고성능 컴퓨터와 네트워크를 통해 자율주행 기술을 고도화하는 것이 가능
   1. 전기/전자아키텍처(Electrical/Electronic Architecture) : 차량의 전자장치에 관여하는 부품이 제 기능을 할 수 있도록 서로 유기적으로 이어진 하나의 구조도
   2. 기능집중형 아키텍처(Domain Centralized Architecture) : 그 결과 차량에 새로운 기능을 추가하거나 성능 개선이 필요할 때 유연하게 개발할 수 있는 구조를 갖추게 되었다.
      1. 처음에는 Microservice 아키텍처와 비슷한 줄 알았다. 근데 계속 읽다보니 제어기를 통합하는 아키텍처였다. Monolithic 아키텍처에서 SOA를 거쳐 Microservice로 발전했다고 배웠는데 어떻게 통합하는 아키텍처가 문제를 해결한 것인지 초점을 맞추어 설명을 읽어나갔다.
         1. 즉, 차량 제어기를 4가지 기능 영역으로 통합시켜 제어기의 수를 크게 줄여나가는 아키텍처. 
         2. 기존의 차량의 각 기능을 업그레이드 하기 위해서 제어기의 소프트웨어 시스템을 모두 개별적으로 수정해야 했는데, 제어기를 통합하면 이를 보다 체계적/효율적으로 해결할 수 있다고 한다. 오히려 효율적 개발의 밑바탕이 되어주고 차량에 새로운 기능을 추가하거나 성능을 개선하는 작업도 손쉽게 할 수 있게 된다는 것이다.
         3. 아키텍처에 정답은 없다는 말들이 와닿는 부분이었다.
3. AUTOSAR(Automotive Open System Architecture) : ECU SW를 위한 레퍼런스 아키텍처를 표준화하여 차량용 SW 복잡성을 해결하는 방안
   1. Application SW와 Basic SW를 설계하는 SW 플랫폼 표준으로 HW와 SW를 분리하고 차량용 Embedded SW 재사용성을 올려 SW 개발, 사용 효율성을 올리기 위해서이다.
      1. 완성차 업체가 부품사 별로 상이한 SW를 통합하고, 검증해야 하는 복잡한 절차와 시간이 줄어든다.
         1. 풀스택서비스네트워킹에서 http1.1에 대해서 배우고 있는데 거기서도 지겹게 배우는 것이 프로토콜/규칙이다. 전혀 상관 없어보이는 필드도 어떻게든 연결지어 생각하는게 흥미를 가지고 글을 읽어나가는 것에 도움이 된다.
         2. 컴퓨터공학은 공학이지만 추상화된 내용이 많다는 점에서 정말 철학과 닮은 부분이 많은 공학인 것 같다. 
   2. Classic → Adaptive
      1. 고성능 프로세서, 새롭고 다양한 User Experience에 대응하기 위한 클라우드 및 BackEnd 통신을 위한 서비스, SW 업데이트가 중요하게 되었다.
      2. 기존 AUTOSAR SW는 차량 제어 부분에 중점, HW리소스를 정적으로 할당하는 구조. 그래서 M/W교체없이 SW를 업데이트 하는 것이 어려운 구조로 설계되어 있었다.
      3. 그러나 ECU와 MCU만으로는 자율주행의 고사양 시스템을 감당할 수가 없기에, CPU와 GPU 등을 탑재하여 응용프로그램을 구사할 수 있는 AP의 중요성이 높아졌다.
         1. AP(Application Processor/응용프로세서) : 모바일기기에 적용되는 OS 및 각종 기능 등을 구동시킬 수 있는 Core(CPU), memory, display system/controller, multimedia en/decoding codec, 2d/3d accelerator engine, ISP(Image Signal Processor), Camera, Audio, Modem, 각종 High&low speed Serial/Parallel connectivity interface 등등 수많은 기능 모두를 하나의 칩으로 모아놓은 SOC(System-On-Chip).
            1. 이게 samsung newsroom 블로그에서 찾은 AP의 정의이다. 근데 챗지피티에게 물어봐서 얻은 답은 '주로 모바일디바이스나 임베디드 시스템 등의 컴퓨터 장치에서 사용되는 중앙처리장치(cpu)입니다.' 였다. 그러나 직접 검색해보니 AP는 cpu와 엄연히 차이가 있었다. 이를 통해 확실히 챗지피티는 정보의 정확성/정성보다는 신속성/효율성에 의미를 두고 사용해야겠다는 것을 깨달았다. 
   3. AUTOSAR Adaptive
      1. POSIX기반 운영체제 사용
         1. Linux일까? 싶었는데 역시나 POSIX 수행을 위해 블랙베리 QNX, 리눅스 기반 OS가 쓰이고 있다고 한다. 리눅스 그는 도대체.... 
      2. MCU에 초점이 맞추어져있던 classic과 달리 Memory management Unit, 멀티 코어 프로세스 등 연산 처리 능력이 뛰어난 AP 지원 가능
      3. OTA 가능 (SW, FW 업데이트 가능)

      4. 

      5. 와 근데 이 표를 볼 때 오픈소스SW개발방법및도구, 운영체제 등에서 배웠던 단어들이 다 나와서 신기하고 이해도 더 잘 되었다. (사실 그러라고 대학에서 가르치는거니까 어떻게보면 당연한 결과임) 물론 다 기억나진 않아 완벽한 이해는 못했지만 세이노는 암기가 되지 않는다고 걱정할 필요는 전혀 없다고 했다.
         실전에서 문제가 발생하게 되면 그 책에서 필요한 부분을 찾아 적용만 시키면 되기 때문이다.
         정보라는 것은 내가 원하는 내용이 어디에 있는지를 아는 것이므로.

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ccOS(Connected Car Operating System)

1. 자동차에 고도화된 소프트웨어 기술을 구현하려면 차량용 운영체제가 필수이다.
2. 이를 위해 현대자동차그룹이 커넥티드 카에서 사용하는 방대한 차량 데이터와 다수의 전장 부품을 효율적으로 제어/가공/처리하고 안정적인 서비스를 제공할 수 있도록 개발한 독자 소프트웨어 플랫폼이다.
   1. 현대/기아차를 위한 인포테인먼트 시스템을 위한 소프트웨어 플랫폼
      1. 인포테인먼트(infotainment = information entertainment) : 정보전달에 오락성을 가미한 소프트웨어를 지칭하는 용어
         1. ㄹㅇ 용어 만들어내는거 진짜 좋아하는듯...
         2. 하지만 뒤바꿔말하면 그만큼 언어의 힘이 위대하다는 것이겠지
3. 커넥티트카가 생성하는 대량의 정보(카메라, 레이더, 라이다 등 여러 센서를 통한 방대한 데이터)를 효율적으로 수집/처리하기 위해서는 고성능의 반도체가 필수
   1. NVIDIA와 협업해 고성능 정보처리 반도체인 엔비디아 드라이브(NVIDIA DRIVE) 하드웨어 탑재
      1. NVIDIA는 떡상할수밖에 없는 주식이었구나... 를 내가 좀만 더 일찍 깨달았더라면...ㅎ ㅠ 그래도 달라지는 건 없었겠지만ㅋ
4. 고성능의 컴퓨팅 파워를 통해 하드웨어의 성능을 최대한 끌어낸다.
   1. 통신 처리 능력이 획기적으로 향상되어 엔터테인먼트 콘텐츠 소비, 무선 소프트웨어 업데이트 실시 등 데이터 처리 속도가 대폭 향상
   2. 하드웨어의 한계를 소프트웨어적으로 해결하는 역사가 자동차에도 반영되는 것을 엿볼 수 있었다.
5. 표준화된 아키텍처를 바탕으로 급변하는 시장의 요구에 신속하게 대응/유연하게 설계할 수 있는 구조를 갖췄다.
   1. 그게 AUTOSAR 기반 Mobilegene.
6. Mobilgene : 현대오토에버가 제공하는 AUTOSAR 기반의 Basic S/W 미들웨어
   1. Mobilgene Classic : 샤시, 바디, 등 MCU(Microcontroller Unit) 기반의 부품을 제어하는 역할
   2. Mobilegene Adaptive : 고성능 AP대응과 다양한 어플래케이션을 위한 환경을 제공하는 AUTOSAR Adaptive기반 Basic SW
      1. 인포테인먼트, ADAS, Connectivity 등 고성능 ECU에 적용될 것
      2. Connectivity Control Unit을 메인으로 두고 Ethernet 카메라와 그 외 제어기가 송출하는 정보 및 CAN 신호를 Adaptive를 통해 응용 S/W에 전달되는 구조가 될 것

 

소프트웨어 플랫폼 ccOS는 3가지 시스템 ccOS.e, ccOS.a, ccOS.i으로 구성된다.

ccOS.e (embedded)

1. 차량의 주행 성능과 전기, 전자 제어
2. 본격적 SDV라 볼수 있는 차량의 제어를 담당하는 편의, 고도화된 자율주행을 담당하는 주행의 영역 담당
   1. = 즉, 바디제어

ccOS.a (advanced driver assist system)

1. 정확한 상황 판단과 안전한 주행을 서포트

ccOS.i (infortainment)

1. 다양한 콘텐츠와 고객 서비스를 제공

Reference :

https://tristanchoi.tistory.com/624

https://www.hyundai.com/worldwide/ko/brand-journal/mobility-solution/sdv

https://blog.naver.com/techref/222487321227

현대차 그룹 SW 표준, 모빌진이란? Mobilgene Classic, Mobilgene Adpative

https://news.samsung.com/kr/482