자동차의 지능 한 단계 업그레이드‘센서’

자동차용 반도체 개발 동향

글 : 인피니언 테크놀로지스www.infineon.com최근 자동차 산업은 첨단 전자 산업의 영향으로 날로 새로운 기술 혁신을 이루어내고 있다. 첨단 전자 기술과 크게 관련이 없는 기능들도 있지만 상당 부분은 첨단 전자 산업을 통해 혁신적인 개선이 가능해졌다. 특히 편리성과 안전성에서 그 발전이 두드러진다. 월드 세미컨덕터 트레이드 스태티스틱스(World Semi- conductor Trade Statistics, 2006)에 따르면, 전자 산업이 전통적인 자동차 산업 발전에 기여하는 비율은 계속 증가해 현재 20%에서 2020년에는 약 30-35%에 이르게 될 것이라고 전망했다.오늘날 자동차에 구현되는 새로운 기능들 중 90%는 기계적인 진화라고 하기보다는 첨단 전자 산업의 혁신을 통해 실현되었다. 현재 전 세계에 출시되고 있는 차량들은 평균 20개 이상의 인피니언 칩을 내장하고 있다. 더욱이 유럽과 한국에서 새롭게 출시되고 있는 자동차의 50%는 인피니언의 칩을 사용하고 있다.전자 부품 사용의 증가 추세에 따라 자동차의 지능화, 자동화, 편리화가 가속화되고 있다. 오늘날 전자 기술은 주로 전자 제어기(ECU: Electronic Control Units)에 내장된 스위치와 마이크로 컨트롤러라 할 수 있다. 이를 통해 자동차에서 엔진, 변속기, 에어컨 등과 같은 부속 시스템을 컨트롤 할 수 있게 되었다. 현재 자동차 한 대당 ECU의 수는 최대 70여 종에 이른다. 앞으로 자동차의 지능을 한 단계 더 발전시키는데 주도적인 역할을 할 핵심은 센서이다. 수많은 센서 타입의 시뮬레이션, 즉 촉각(압력, 열), 깊이, 시각(적외선, 레이더, 레이저)과 같은 기능을 통해 운전자와 탑승자는 물론 자동차 주변에 대한 인지가 가능해질 것이다. 자동차는 그 성능이 점점 지능화되어 사고를 미리 예방할 수 있게 되는 등 운전 중 보조 역할을 충실히 수행하도록 설계될 것이다. 이로써 차량 내 승객은 물론 보행자까지 보호할 수 있게 된다.예를 들면, 안전 분야에서는 압력 센서가 자동차의 휠 내부에 내장되어 타이어 내 공기 압력을 모니터 할 수 있게 된다. 마이크로컨트롤러가 공기압을 인지하고 압력이 비정상인 상태가 되면 운전자에게 알려 주는 것이다. 엔진 제어부에서는 연료 분사 및 점화를 정확히 조절할 수 있게 되었고, 이로써 엔진 연비가 최고 효율성을 유지하게 되어 최고의 연비 실현을 가능하게 한다. 지난 25년 동안 연비가 100%까지 향상되었으며 전자 부문은 에너지 절감에 결정적인 역할을 해 왔다.오늘날 운전자들이 미래의 자동차에 기대하는 것은 무엇일까? 사람들은 미래의 자동차가 3가지 핵심 이슈인 ▲에너지 효율성 ▲보안·안전 ▲이동성·접속성을 갖추어야 한다고 기대한다. 최소 또는 제로의 배기가스를 배출하는 엔진과 변속기의 효율성은 더욱 향상될 것이다. 센서를 사용한 능동형 안전장치는 운전 중 자동차 안팎의 정황을 감지하여 운전자가 위험한 상황에 처하지 않도록 사전에 경고 방지한다. 자동차 내부에서 다른 기기와의 원활한 접속 및 네트워크 구축이 가능해짐에 따라 운전자 또는 탑승자는 손가락 끝으로 정보를 얻을 수 있다. 인피니언은 미래 자동차가 실현해야 할 3가지 과제를 실현하기 위해 혁신적인 자동차용 전자 솔루션을 제공하고 있다.인피니언의 첨단 기술력자동차 제조업체들은 비용 증가 없이 연료 소비와 배기 가스 배출을 줄이는 동시에 엔진 성능까지 향상시켜야하는 어려운 과제에 직면해 있다.이를 위해서는 지능적인 자동차의 구동 관리가 필수적이다. 점점 그 수가 늘어나고 있는 센서로부터 풍부한 정보들을 캡처하고 계속 파워풀해지고 있는 마이크로컨트롤러를 통해 매우 신속 정확하게 처리된다. 결국 파워 반도체에 의해 그 과정이 더욱 정확하고 효율적으로 이루어지며, 이는 지능형 전자 시스템을 통해서만 실현되는 것이다.인피니언은 시그널 프로세싱 성능과 고속 아날로그·디지털 변환기를 통합한 다양한 고성능 마이크로컨트롤러를 선보이고 있다. 인피니언은 ‘마이크로-링크 인터페이스(micro-link interface)’와 ‘마이크로-세컨드 버스(micro-second bus)’와 같은 최신 인터페이스 표준을 개발 지원하여 각종 부품들을 차내에서 쉽게 접속할 수 있도록 최적화한다는 방침이다. 인피니언의 파워 및 센서 부품에 구현된 통합 로직, 섬세한 시그널 조절 및 스마트 기능의 인터페이스를 통해 진단과 방어 성능이 더욱 향상되면 첨단 연소 및 전동 장치의 실시간 컨트롤이 가능해진다.인피니언은 또한 기구나 유압으로 작동하는 기계적인 링크를 대신해 운전 중의 응답 곡선을 만족시킬 수 있는 정밀한 전자 솔루션을 제공한다. 우수한 인피니언의 TriCore™ 마이크로 프로세서 제품군은 컴퓨팅에 대한 수요가 점점 증가하고 있는 첨단 애플리케이션 시장에서 업계의 니즈를 만족시킬 수 있는 최적의 솔루션이다.차량용 반도체 기술 선도인피니언 비즈니스 그룹 AIM(Automo- tive, Industrial and Multimarket)은 자동차 및 산업 애플리케이션의 다양한 스펙트럼에 구현 가능한 혁신적인 반도체 솔루션을 전문적으로 개발·제조 및 출시한다. 세계 1위의 차량용 반도체 공급업체로 2005년에 22.5%의 시장 점유율을 기록(Strategy Analytics 자료 근거), 자동차용 반도체 분야의 유럽 1위, 세계 2위 업체 (Strategy Analytics 자료 근거)이다. 현재 싱가포르에서 자동차 및 산업용 IC와 시스템 개발 솔루션을 개발하고 있으며 중국 시안에서는 마이크로 컨트롤러 및 주문형 반도체인 ASIC용 IC 설계와 시스템 테스트를 진행하고 있다. 주요 개발품으로는 메모리와 통합 CAN(Controll -er Area Network) 모듈이 내장된 8비트, 16비트, 32비트 마이크로컨트롤러가 있다. 또한 시스템 공급 분야의 선도업체인 보쉬(Bosch), 델파이(Delphi), 지멘스 VDO 오토모티브(Siemens VOD Automotive)는 인피니언의 TriCoreTM을 기반으로 한 엔진 관리 32비트 마이크로컨트롤러를 채택하여 첨단 자동차 전자 전동 시스템 구축에 사용하고 있다.

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김의겸 (webmaster@techworld.co.kr)

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