NXP 반도체가 완전 통합형 차량용 단일 칩 초광대역(UWB) 제품군인 트리멘션(Trimension) NCJ29D6을 발표했다. 이 제품군은 차세대 보안, 실시간 정밀 로컬라이제이션을 단거리 레이더와 결합해 차량 보안 액세스, 어린이 존재 감지, 침입 경보, 동작 인식 등 다양한 사용 사례를 단일 시스템으로 처리할 수 있다. 이 제품군의 디바이스는 여러 핵심 자동차 OEM에 통합됐으며, 2025년형 차량에 탑재돼 운행될 예정이다.
해당 제품군은 업계에서 가장 광범위한 UWB 포트폴리오 중 하나로, 차량용 NCJ29D6B와 NCJ29D6A 디바이스를 포함한다. 보안 차량 액세스를 위한 차세대 UWB 디바이스인 고집적 NCJ29D6B는 향상된 범위 성능, 절감된 시스템 비용, 높은 보안성과 턴키(turn-key) 소프트웨어를 제공한다. 한편 핀 투 핀(pin-to-pin) 호환이 가능한 NCJ29D는 업계 최초로 원거리 및 근거리 UWB 레이더를 통합 MCU를 갖춘 단일 칩에 결합한 차량용 디바이스다.
OEM은 이를 통해 단일 UWB 기반 차량 액세스 시스템을 완전 다용성 다목적 플랫폼으로 전환할 수 있다. 이를 통해 동일한 하드웨어를 여러 용도에 활용할 수 있고, 중복되는 시스템을 제거해 비용, 공간, 무게를 줄일 수 있다. 예를 들어, 안전한 차량 엑세스 시스템을 사용해 어린이 존재 감지와 같은 기능을 추가로 제공해 미국의 핫 카 법(Hot Cars Act)이나 유럽 NCAP 로드맵을 준수할 수 있다. 이러한 엑세스 방식은 개발을 간소화하고 소프트웨어 업데이트를 통해 OEM과 티어 1(Tier 1) 업체들이 추가 기능을 도입할 수 있도록 지원한다. 이로써 총 소유 비용을 줄이고 새로운 기능의 시장 출시 기간을 단축할 수 있다.
NXP 반도체 보안 차량 액세스 부문 수석 부사장 겸 총괄 매니저 마커스 스태블라인(Markus Staeblein)은 "UWB는 소비자 자동차 경험의 새로운 발전을 주도할 것이며, 이번 발표는 단지 시작에 불과하다”며, “자동차 OEM과 티어 1 업체들은 시간이 지날수록 단일 시스템의 이점을 누리게 될 것이다. 단일 시스템은 트리멘션 NCJ29D6 UWB IC로 구현되는 여러 가지 새로운 소프트웨어 정의 경험을 제공한다. NXP는 CCC(Car Connectivity Consortium)와 FIRa 컨소시엄 등의 단체에서 쌓은 전문성과 표준화의 노력을 바탕으로 UWB가 차량 생태계에서 필수적인 요소가 되도록 지원하고 있다"고 말했다.
차세대 보안 차량 액세스 솔루션
새로운 NCJ29D6B는 향상된 보안 차량 액세스를 지원해 사용자가 UWB 지원 휴대폰의 디지털 키를 통해 핸즈프리(Hands-free)로 차량에 액세스할 수 있게 한다. NCJ29D6B는 여러 가지 성능 향상을 통해 OEM의 설계 유연성을 극대화하고 미래 지향적인 보안 차량 액세스 기능을 지원한다. 더 높은 RF 감도와 두 개의 동시 작동 수신기 체인은 안테나 다이버시티(Antenna Diversity)와 도래각 개념을 지원해 다른 UWB 지원 디바이스의 거리나 이동 방향의 작은 변화도 감지할 수 있다. 시스템 비용에 초점을 맞춘 NCJ29D6B는 향상된 CPU 성능, 더 큰 메모리 크기, 통합 디지털 CAN 트랜시버(Transceiver)를 포함한 높은 수준의 통합을 특징으로 한다. 이를 통해 개발자는 앵커당 부품 수를 단일 칩으로 줄일 수 있다.
레이더를 통한 UWB 기능 확장
핀 투 핀 호환이 가능한 NCJ29D6A는 단거리 UWB 레이더로 NCJ29D6B의 위치 기능을 확장한다. NCJ29D6A는 이러한 기능을 단일 칩에 통합 MCU와 결합한 최초의 차량용 디바이스(Automotive Device)이며, 주변 환경을 감지할 수 있다. 이를 통해 OEM은 단일 UWB 기반 시스템을 다목적 플랫폼으로 전환해 동일한 하드웨어로 다양한 사용 사례를 구현할 수 있다. 자동차 OEM은 안전한 차량 액세스 외에도 어린이 존재 감지와 안전벨트 알림, 트렁크 자동 열림을 위한 킥 센서(Kick Sensor), 다양한 종류의 스마트 제스처 인식을 위한 차량 내 센싱을 통합해 자동차 애플리케이션에서 UWB 기능의 가치를 극대화할 수 있다.
설계를 통한 보안
NXP의 새로운 UWB 제품군은 차량에 대한 다양한 물리적, 사이버 보안 공격이 점점 증가할 것이라는 전망 하에 설계됐으며, 통합 보안 기능의 필요성을 예측하고 이에 대비돼 있다. 이에 따라 두 장치 모두 ISO21434 사이버 보안 인증 조건(Cyber Security Requirements)을 상회하도록 설계됐다. 또한 CCC MAC와 FiRa MAC은 고객 애플리케이션 소프트웨어에 직접 도킹할 수 있는 표준 호환 UWB 범위 지정 프로토콜을 제공해 AUTOSAR 아키텍처를 활성화하고 간소화한다.
포트폴리오 확장
새로운 트리멘션 IC 제품군은 CCC 기반 스마트 액세스 솔루션에 대한 NXP의 포트폴리오를 확장한다. 이 포트폴리오엔 블루투스 저전력(Bluetooth Low Energy)용 KW45/47 무선 MCU, NCx332x 오토모티브 NFC 프론트엔드, NCJ37x 오토모티브 시큐어 엘리먼트, FS24 오토모티브 세이프티 미니(Mini) CAN FD SBC 제품군 등이 있다.
더욱 정교한 ADAS 지원하는 레이더 원칩 제품군
NXP 반도체가 차량용 레이더 원칩(One-Chip) 제품군 확장 계획을 발표했다. 새로운 SAF86xx는 고성능 레이더 트랜시버, 멀티코어 레이더 프로세서, MACsec 하드웨어 엔진을 모놀리식(monolithic)으로 통합해 차량용 이더넷을 통한 최첨단 보안 데이터 통신을 지원한다. NXP의 S32 고성능 프로세서, 차량 네트워크 연결, 전원 관리와 결합된 종합 시스템 솔루션은 첨단 소프트웨어 정의 레이더를 위한 기반을 마련한다.
고집적 레이더 SoC(System-on-Chip)는 최대 1Gbit/s의 속도로 풍부한 로우레벨 레이더 센서 데이터를 스트리밍할 수 있다. 이는 자동차 제조업체가 소프트웨어 정의 차량을 위한 차세대 ADAS 파티셔닝을 최적화하는 데 도움을 주며, 동시에 새로운 아키텍처로의 원활한 전환을 지원한다. 아울러 OEM은 차량의 수명 기간 동안 무선(Over-the-Air, OTA) 업데이트를 통해 손쉽게 새로운 소프트웨어 정의 레이더 기능을 도입할 수 있다.
이는 작년 출시된 SAF85xx와 공통 아키텍처를 공유하며, 28nm RFCMOS 기술을 활용한다. 이 기술은 이전에 출시된 40nm 또는 45nm 제품과 비교해 크게 향상된 레이더 센서 성능을 지원한다. 이로써 티어 1 공급업체들은 더욱 컴팩트하고 전력 효율적인 레이더 센서를 개발할 수 있다. 운전자의 경우 도로에서의 감지 범위가 300m 이상으로 확장됐으며, 연석과 같은 작은 물체나 자전거와 보행자 등 취약한 도로 사용자를 보다 안정적으로 감지할 수 있다.
선도적인 자동차 전자 부품 공급업체인 헬라(HELLA)는 7세대 레이더 포트폴리오의 기반으로 NXP의 SoC 제품군을 활용할 예정이다. 이는 전방, 후방, 코너와 측면 레이더를 위한 파생 제품을 포함한다.
헬라의 레이더 프로그램 관리 부문 부사장인 디트마르 슈타펠(Dietmar Stapel) 박사는 "헬라는 약 10년 전 NXP와 RFCMOS 기반 레이더 센서 개발을 위한 협업을 시작했다. 지금 다시 돌이켜봤을 때 이 협업을 선택한 것이 올바른 결정이었다고 자신 있게 말할 수 있다” 며, “우리는 NXP의 RFCMOS TEF81xx와 TEF82xx 차량용 레이더 송수신기를 활용해 차량용 77/79GHz 코너 레이더 센서의 선도적인 공급업체로 성장했다. 이제 NXP의 레이더 SoC 제품군을 통해 시장 기반을 확장하고 레벨4 자율 주행을 포함한 모든 관련 레이더 지원 기능에 대한 레이더 솔루션을 제공할 것”이라고 말했다.
새로운 레이더 원칩은 긴급 제동과 사각지대 감지를 포함한 NCAP 안전 기능을 제공한다. 또한 미국 자동차공학회(SAE) 레벨 2+와 3를 위한 고급 편의 기능과 더불어 첨단 ADAS와 자율 주행 애플리케이션을 지원한다. 제공되는 애플리케이션에는 교통 체증 보조, 고속도로 파일럿과 주차 보조, 전방과 후방의 교차 교통 경고, 측면과 후방 충돌 방지 등이 포함된다.
NXP의 ADAS 부문 부사장 겸 총괄인 슈테펜 슈파나겔(Steffen Spannagel)은 "OEM은 새로운 SAF86xx 레이더 원칩 제품군을 통해 현재의 레이더 플랫폼을 쉽고 빠르게 신규 소프트웨어 정의 차량 아키텍처로 이전할 수 있다. 연결된 레이더 센서 네트워크는 분산형 아키텍처의 전용 S32R 레이더 프로세서 기반 소프트웨어 정의 기능을 갖추고 있으며, 레이더 기반 인식을 개선해 자율 주행 발전을 뒷받침할 수 있다. 여기에는 360도 감지, 더욱 강력한 AI 기반 알고리즘과 안전한 OTA 소프트웨어 업데이트가 포함된다”고 말했다.
새로운 SAF86xx와 SAF85xx가 포함된 포괄적인 SAF8xxx 제품군은 개별 OEM 사용 사례에 맞게 맞춤화할 수 있다. 오늘날 아키텍처의 스마트 센서와 미래의 분산 아키텍처 스트리밍 센서를 위한 객체, 포인트 클라우드 또는 범위-FFT 수준의 데이터를 포함한 다양한 센서 출력을 지원한다.
