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최고성능 ARM 프로세서 기반의 분석 기능과 스마터 시스템의 유연성을 결합한 Zynq-7020 올 프로그래머블 SoC 로 최신 ECU를 구축한 보쉬 모터스포츠

자일링스는 독일 압슈타트에 소재한 보쉬 엔지니어링 그룹(Bosch Engineering Group), 보쉬 모터스포츠(Bosch Motorsport)의 HEL(High Efficiency Logic)이라 불리는 최신 엔진 ECU(Engine Control Unit) 프로세싱 코어에 자일링스의 Zynq®-7000 올 프로그래머블 디바이스가 사용된다고 발표했다.

HEL 기반 ECU는 FIA WEC(World Endurance Championship)에 참여하는 독일 OEM사의 LMP1 레이스 카에 연결된다. Zynq SoC 기반의 보쉬 ECU 의 성능과 견고성은 이 레이스 팀에게 여러 번 수상의 영광을 안겨주었다. 지난 4월 “6 시간 실버스톤” 레이스, 5월 “6 시간 스파” 레이스, WEC의 프리미엄 이벤트인 “24 시간 르망” 등, 현재까지 이번 시즌의 모든 레이스에서 1위를 차지했다.

보쉬가 개발한 HEL 기반 ECU는 멀티포인트 분사 및 압력 제어 등 디젤 엔진 관리 전체를 책임진다. 엔진 데이터를 수집하는 것 외에도, ECU는 피트 열 스피드 리미터(pit row speed limiter)와 트랙션 컨트롤(traction control)과 같은 기능들도 제공한다.

자일링스의 Zynq-7020 올 프로그래머블 SoC(System-on-a-Chip)는 듀얼코어 ARM® 코어텍스™-A9 MPCore™ 프로세싱 시스템을 포함하고 있어, ECU의 두뇌와 같은 역할을 한다. 대부분의 컨트롤 알고리즘이 ARM 코어에서 순차적으로 실행되는 반면, Zynq 디바이스의 프로그래머블 로직 부분은 엔진 데이터를 병렬 취득하는데 사용되고, PWM, RS-232, LIN, CAN 또는 이더넷, 실시간 크리티컬 신호처리, IO 컨트롤 등을 통해 다른 서브시스템에 접속하는데 사용된다.

보쉬 모터스포츠의 하드웨어 개발 그룹 리더인 마커스 커쉬너(Markus Kirchner)는 “Zynq 디바이스의 다목적 아키텍처를 통해 변경 요청에 빠르게 대처할 수 있다.”라며, “특정 IP 블록을 재사용하는 것 역시 개발 시간을 극적으로 단축시켜 주었다.”라고 덧붙였다. 보쉬는 이미 이전 플랫폼에서 FPGA를 사용한 바 있지만, 개별 마이크로컨트롤러와의 조합으로는 새로운 시스템의 성능요건을 충족할 수 없었다. 이 새로운 Zynq 기반 ECU는 낮은 전력을 소비하고, 작은 풋프린트에서 두 배 이상의 성능을 발휘한다.

보쉬 모터스포츠는 Zynq-7000 올 프로그래머블 SoC 기술의 유연성과 확장성을 더욱 활용할 계획이다. 이 Zynq 기반 보드는 다른 애플리케이션의 프로세싱 플랫폼으로도 사용될 예정이다. 다른 레이스 시리즈 차량의 가솔린 엔진 제어나 데이터 로거, 차량 내 그래픽 디스플레이 컨트롤러 등으로 사용될 계획이다.

자일링스의 세그먼트 마케팅 사업 개발부 수석 디렉터, 잭 듀니건(Jack Dunnigan)은 “경쟁이 치열한 환경에서 Zynq 디바이스의 고성능, 저전력 역량을 발휘할 기회가 주어진 것에 대해 기쁘게 생각한다. 이는 Zynq 기반 시스템이 달성 가능한 성능을 보여줄 뿐만 아니라, 극한의 지구력을 요하는 레이싱 환경에서 이 Zynq 디바이스의 품질과 신뢰성까지 보여주고 있다. 프로세서와 FPGA 패브릭을 강력하게 통합하여 소프트웨어만의 프로세싱을 넘어 크리티컬 작업의 속도를 크게 높임으로써, 보쉬와 같은 고객들이 더욱 스마트하고 보다 유연한 시스템을 구축할 수 있게 되었다.”라고 말했다.