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Arm, Mali GPU 가상화 기술로 자동차 디지털 콕핏 지원

입력 : 2020.07.06 16:48

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[헬로티]


영국의 반도체 설계(IP) 기업 Arm이 차세대 차량 운전자들의 경험을 향상시키기 위해 설계된 새로운 Arm Mali Driver Development Kit(DDK)를 공개했다. 


Arm은 자동차 제조사 및 주요 차량 부품 업체와의 소통을 통해, 점점 더 많은 소비자들이 차량에서도 스마트폰과 같은 경험을 원한다는 사실을 명확히 알게 됐다고 밝혔다. 최근 어려워진 경제 상황에도 불구하고 소비자들은 여전히 새로운 혁신을 요구하고 있으며, 미러 교체에서 헤드업 디스플레이에 이르는 차내 디스플레이가 더 많이 구동되기를 원하고 있다.


▲소프트웨어 제어 GPU 가상화. GPU 아비터(Arbiter)는 게이트키퍼 역할을 하여 각 가상머신이 GPU 리소스에 직접 또는 격리된 액세스 권한을 보장한다.


Arm은 보다 높은 몰입감과 스마트폰과 유사한 차내 경험을 제공하는데 필요한 요구사항을 충족시킬 수 있는 독보적인 위치에 있다. Arm은 디지털 콕핏(digital cockpit) 솔루션과 스마트폰 분야의 선두주자로, 현재 차량용 인포테인먼트(IVI) 솔루션의 85%와 전세계 스마트폰의 99%에 기술 기반을 제공하고 있다. 이러한 Arm의 결합된 전문성이 반영된 Arm Mali 그래픽 프로세서(GPU)는 업계 그래픽 IP 출하량 1위를 기록하며 전세계에서 가장 널리 사용되는 그래픽 프로세서로 자리잡았다. 


차내 디스플레이에 대한 요구가 증가함에 따라, 관련 디스플레이에서 고급 애플리케이션이 구동될 가능성도 자연스럽게 증가할 것으로 예상된다. Arm의 광범위한 생태계가 이러한 요구사항들을 충족시킬 수 있도록 보장하기 위해, Arm은 새로운 버전의 Arm Mali Driver Development Kit(DDK)를 출시했다. 이는 Mali GPU와 함께 디지털 콕핏 사용 사례들의 핵심 조건들을 충족시킬 수 있도록 지원한다. 다양한 스크린에서 완벽한 그래픽 구현을 가능케한 Arm의 성과를 기반으로, Mali GPU와 Mali DDK 솔루션은 차세대 차량의 주요 차량 기능들을 강화할 수 있는 역량을 갖췄다. 


Arm의 오토모티브 사업부 부사장인 쳇 바블라(Chet Babla)는 “Arm 오토모티브 사업부를 이끌면서 가장 보람을 느끼는 순간은 자동차 제조사들이 Arm의 기술을 기반으로 차내 경험을 실현할 때”라며, “최근 아우디(Audi)에 Arm 기반의 삼성 엑시노스 v9 SoC가 활용된 것이 그 예”라고 말했다. 단일 Arm 기반의 삼성 엑시노스 v9 SoC는 8개의 강력한 Cortex-A76 CPU 뿐만 아니라 여러 Mali-G76 GPU로 구동된다. 특히, 중요한 역할을 수행하는 Mali-G76 GPU는 여러 워크로드에 공유되어, 그래픽이 풍부한 여러 애플리케이션들이 대시보드 전반에서 구현될 수 있도록 한다.


기본 원리 소개

Arm은 기존 Mali DDK에 새로운 가상화 지원 기능을 제공함으로써, 다양한 가상머신(virtual machine)을 구동하는 그래픽이 풍부한 여러 애플리케이션들 간에 GPU 리소스가 공유될 수 있도록 한다. 더불어, Arm은 개발자 도구 뿐만 아니라 IP 단계에서부터 내장된 보안의 중요성을 강조한다. 이는 특정 가상머신의 정보에 다른 가상머신이 접근할 수 없도록 되어있는 Mali DDK 가상화 기능에서 분명하게 나타난다. Mali DDK 가상화는 애플리케이션에서도 전혀 보이지 않도록 설계되었으며, 모두 드라이버 내부와 시스템 소프트웨어에서 실행되고 있으므로 개발자는 이를 지원하기 위해 별도로 애플리케이션을 수정할 필요가 없다.


이 새로운 접근 방식의 핵심은 콕핏 도메인 컨트롤러에서 차내 그래픽을 구현한다는 것이다. 도메인 컨트롤러는 다수의 전장 제어 유닛(ECU)이 단일 ECU 또는 단일 SoC로 통합될 수 있도록 한다. 이전에는 단일 ECU가 운전자의 속도 및 경고등을 표시하는 디지털 계기판과 같은 한 가지 기능을 수행할 수 있었지만, 이제 콕핏 도메인 컨트롤러는 단일 SoC에서 다수의 워크로드에 리소스를 유연하게 할당하여 여러 기능을 수행할 수 있게 됐다. 예를 들어, Mali DDK를 사용하는 단일 SoC는 애플리케이션 당 하나의 SoC 또는 ECU를 요구하지 않고 계기판, IVI 및 내비게이션 시스템에 컴퓨팅 리소스를 할당할 수 있다.


Mali DDK는 리눅스 및 안드로이드를 지원하며 가상화 기능을 여러 운영 체제 및 하이퍼바이저(hypervisors)에 걸쳐 사용할 수 있어 가상화 시스템에서 빠른 터치 스크린 응답 시간과 같은 원활한 사용자 경험을 보장한다. 이에 더해 차량용 애플리케이션에서 Mali GPU 및 Mali DDK에 대한 Arm의 지원은 차량의 수명 주기 동안 소프트웨어 유지보수를 지원하기 위해 시장의 요구에 맞춰질 것이다.


자동차 산업이 소비자들의 기대에 부응하기 위해 그 어는 때보다 빠른 속도로 혁신을 거듭하고 있는 만큼, Arm 자동차 생태계는 그 어느 때보다 필수적이다. Arm 생태계는 이러한 몰입형 차내 경험에 대한 흥미로운 기회를 비롯해 소비자들이 애플리케이션에 기대하는 바를 실현하면서 세계를 선도하는 컴퓨팅 생태계로 자리매김했다.


/이나리 기자(eled@hellot.net)

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