E/E 아키텍처 과제의 해결

오늘날 E/E 아키텍처에서는 ECU(전자 제어 장치)와 배선을 파워트레인 도메인 같은 구체적인 도메인으로 나누는 도메인 아키텍처를 주로 사용하고 있습니다. 반면 영역 아키텍처에서는 대부분의(또는 전체) 도메인 기능들을 차량 내의 지리적 위치(영역)에 따라 구분합니다.

그림 1은(는) 차량 기능들을 분류하는 도메인과 영역 방법을 보여주며, 그림 2은(는) 차량 컴퓨트(vehicle compute)라고 하는 중앙 컴퓨팅 노드를 포함하는 영역 아키텍처를 보다 상세하게 보여줍니다.

도메인 아키텍처에서 영역 아키텍처로 변환하면 중앙 차량 컴퓨트 노드에서 센서와 액추에이터의 독립을 용이하게 만들 수 있습니다. 다시 말해, 하드웨어와 소프트웨어 업데이트 주기가 다를 수 있고, 더 많은 차량 설계 주기에 걸쳐 센서와 액추에이터 설계를 계속 사용할 수 있습니다. 또한, 영역 아키텍처는 ECU와 케이블 길이를 줄여주기 때문에, 차량 아키텍처와 관련 시스템 검증에 필요한 작업을 간소화할 수 있습니다.

영역 아키텍처는 OTA(무선 배포) 업데이트를 이용한 하이 레벨 소프트웨어 유지관리로 OEM에 훨씬 더 많은 통제권을 부여합니다. FOTA(펌웨어 무선 배포) 업데이트와 항시 '온(on)' 상태의 클라우드 연결을 통해 새로운 기능을 활성화하거나 자율 주행 같은 기능을 개선할 수 있습니다. 또한, OEM들이 실시간 제어 루프를 영역 모듈로 전환하는 것처럼 서비스 기반 소프트웨어 구조로 옮겨갈 수 있습니다. 게다가, 영역 모듈은 보다 최적화된 배전 토폴로지와 사용하지 않는 모듈의 전원 차단을 지원하는데, 이는 배터리 전기차와 하이브리드 전기차에서 특히 유용한 장점입니다.

영역 아키텍처를 이용할 경우 엄청난 개선을 이룰 수 있는 가능성이 있기는 하지만, 동시에 배전, 센서와 액추에이터, 데이터 플레인 토폴로지 등의 영역에서 아직 해결해야 할 과제들이 남아 있습니다. 배전 기능은 중앙 집중식 구현에서 영역 모듈 내에 위치한 스마트 퓨즈를 이용한 분산식 구현으로 전환됩니다. 센서와 액추에이터는 스마트 기능을 갖게됩니다. 제어 루프 같은 일부 기능의 경우 서비스 대비 신호 기반 통신을 늘릴 수 있도록 영역 모듈로 전환하게 될 것입니다. 마지막으로, 데이터 통신은 새로운 물리층(PHY)가 다양한 유형의 데이터를 전송하게 되면서 보다 더 빠른 네트워크를 통해 이루어지게 될 것입니다.