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맥심 “자율주행차 빠른 데이터 전송, 상호연결 위한 GMSL SerDes 기술”
이나리 기자 | 승인 2017.11.24 17:54

[EPNC=이나리 기자] 오늘날 자동차는 이미 많은 안전과 엔터테인먼트 기능을 갖췄다. 미래 자동차는 출퇴근 시간에는 원격 워크스테이션, 장거리 여행에는 엔터테인먼트 센터로 활용되면서 다양한 데이터가 빠르게 전송될 것이다. 이를 지원하기 위해 맥심 인터그레이티드(이하, 맥심)는 오랜 개발 끝에 차세대 기가비트 멀티미디어 직렬 링크(GMSL) 병렬-직렬 송신회로(SerDes) 기술을 공개했다. 

전세계 여러 도시가 자율주행차 테스트를 이미 진행 중이다. GM과 크루즈 오토메이션(지난해 GM이 인수)은 최근 대량 생산이 가능한 자율주행차를 개발했다고 발표한바 있다. 이보다 먼저 테슬라는 자사의 모든 전기차에 자율주행을 가능케 하는 센서 스위트를 장착하기 시작했다. 또 크라이슬러는 웨이모(알파벳의 자율주행 사업부)를 위한 자율주행 퍼시피카(Pacifica) 미니밴을 수백 대 제조하고 있다.

안재훈 맥심 인터그레이티드 코리아 이사

안재훈 맥심 코리아 이사는 “많은 자동차가 주차 지원, 자동 제동, 보행자 감지, 충돌 방지 기능을 제공하는 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)을 현재 레벨2, 레벨 2.5 단계에 탑재하고 있다. 센서, 카메라, 고속 직렬 링크와 같은 기반 기술은 ADAS를 지원하고 있는데, 자율주행차 레벨 5까지로 발전할수록 그 중요성은 계속될 것”이라고 말했다. 

자율주행차는 여러 센서를 인식하고, 차량간 통신을 하기 위해서 수많은 데이터를 전송하게 된다. 스트래터지 애널리틱스(Strategy Analytics)은 2020년에는 지금과 비교해 대역폭 요구량이 약 25배 증가할 것으로 전망했다. 특히 비디오 스트리밍, 화상 회의, 게임, 소셜 미디어와 같은 차량 내 온라인 활동이 늘수록 더욱 높은 프레임률과 해상도가 필요하다. 데이터 전송 기술은 대역폭, 데이터 무결성, 복잡한 상호 연결성, 혹독한 운영 환경 문제를 해결해야 한다. 

ADAS 애플리케이션의 경우에는 차량의 대응∙반응을 지시하는 실시간 결정을 내리기 위해 다수의 카메라와 센서 입력을 신속히 받아 처리해야 한다. 차량 내부 카메라 시스템은 일반적으로 매우 높은 데이터 전송률(Data rate)을 자랑한다. 서라운드 뷰 시스템의 경우 각 카메라는 1280 x 800 픽셀 해상, 프레임 갱신률(Frame refresh rate)이 30 f/s인 비디오 스트림을 갖는다. 또 고해상도 콘텐츠를 제공하고 비디오∙오디오 데이터를 처리하는 인포테인먼트 시스템도 카메라에 의존한다. 

최근 자동차에 안전 기능을 지원하는 카메라는 최대 8대까지 설치되고 있는 추세다. 향후의 미래자동차는 안전성과 인포테인먼트의 결합으로 12대 이상의 카메라, 여러 대 UHD 디스플레이, 여기서 나오는 데이터를 전송하기 위한 최소 19개의 직렬 링크가 장착될 예정이다. 
이 뿐만 아니라 V2V(Vehicle-to-Vehicle), V2X(Vehicle-to-Everything) 통신도 고려해야 한다. ADAS, 인포테인먼트 시스템과 같이 V2V, V2X, 센서 융합 시스템도 자동차가 다른 차량∙도로 인프라의 데이터를 공유하고 이를 기반으로 조치를 취할 수 있도록 높은 대역폭과 데이터 무결성을 지원해야 한다.

이를 위해 맥심이 공개한 GMSL SerDes 기술은 자동차 환경에서 빠른 속도, 높은 안정성, 낮은 지연을 지원한다. 이 기술은 4K 비디오, 센서 데이터, 기가비트 이더넷, 오디오를 위한 길을 열면서 더욱 스마트하고 안전한 자동차 설계에 기여할 것으로 맥심은 기대하고 있다. 

직렬 링크(GMSL) 병렬-직렬 송신회로(SerDes) 기술 데모

안재훈 이사는 “맥심의 차세대 기가비트 멀티미디어 GMSL SerDes 기술은 미래 ADAS와 인포테인먼트 시스템이 필요로 하는 대역폭, 복잡한 상호연결성, 데이터 무결성 문제를 완벽하게 지원한다”고 강조했다. 

맥심의 GMSL SerDes 기술은 15m의 단일 동축 케이블이나 10m~15m의 STP(Shielded-Twisted Pair) 케이블을 통해 HD 비디오, 오디오, 제어 정보, 통합 센서 데이터, 기가비트 이더넷을 동시에 전송할 수 있다. 특히 압축에서 자유로운 기술로 차세대 버전은 최대 6Gbps 속도로 4K 비디오를 전송한다는 것이 맥심 측의 설명이다. 

GMSL은 압축이 필요 없어 빠르게 물체∙보행자 감지와 같은 안전 기능의 필수 요소인 머신 비전(기계 시각 인식) 기술을 지원하고, SerDes 기술은 링크의 전자파장해(EMI) 성능을 개선하는 대역확산(Spread-spectrum) 기능을 제공한다. GMSL 기술은 추가 전선이나 접지선이 필요 없다. 원격지 마이크로컨트롤러를 제거함으로써 디자인을 단순화하면서 중량, 비용, 크기, 전력 소비를 줄여준다.

안재훈 이사는 “맥심은 자동차 산업에서의 축적된 전문기술을 바탕으로 완전 자율주행차를 위해GMSL SerDes 기술 뿐 아니라 저전력, 크기, 효율을 강화한 아날로그 IC를 공급하고 있다”며 “앞으로 지속적으로 인포테인먼트, ADAS, 하이브리드/전기차를 위한 핵심 기술을 개발함으로써 전문 오토모티브 전문 반도체 기업으로 나아가겠다”고 포부를 밝혔다. 

이나리 기자  narilee@epnc.co.kr

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