2022년 11월 28일, 대한민국 서울 - 차량 프로세서의 선두주자 NXP 반도체가 전기차(EV) 제어 애플리케이션에 최적화된 자동차 마이크로컨트롤러(MCU)의 새로운
S32K39 시리즈를 발표했다. 현대식 S32K39 MCU는 고속 및 고해상도 제어를 통해 미래의 전기화를 실현하여 주행 범위를 확장하고 보다 부드러운 전기차 주행 경험을 제공한다.
S32K39 MCU는 기존의 자동차 MCU를 뛰어넘는 네트워킹, 보안 및 기능상의 안전 기술을 포함한다. 이를 통해 영역 차량 E/E 아키텍처(zonal vehicle E/E architecture) 및
소프트웨어 정의 차량(Software-Defined Vehicle, SDC)의 요구사항을 충족시킨다. NXP의 배터리 관리 시스템(BMS)과 전기차 파워 인버터는 새로운 MCU를 통해 차세대 전기차를 위한
엔드 투 엔드 솔루션을 제공할 수 있다.
고성능 S32K39 MCU는 전기차 배터리의 DC 전원을 교류로 변환하여 현대적인 트랙션 모터를 구동하는 트랙션 인버터의 지능형 고정밀 제어에 최적화됐다. MCU는 기존의 절연 게이트 타입 바이폴라
트랜지스터(insulated-gate bipolar transistor, IGBT)와 새로운 실리콘 카바이드(SiC), 질화 갈륨(GaN) 기술을 지원한다. 전력 효율을 향상시키는 이중 200kHz 제어
루프를 사용하면 보다 작고 가볍고 효율적인 인버터를 사용할 수 있으며 모터의 구동 범위 역시 훨씬 길어진다. 또한 출력 밀도와 내결함성이 향상된 6상 모터를 제어하여 장기 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 안전한
ASIL D 소프트웨어 리졸버를 통합 사인파(sine wave) 생성기 및 시그마 델타 변환기와 함께 사용하면 외부 구성요소를 제거해 전체 시스템 비용을 절감할 수 있다. S32K39를 NXP S32E 실시간 프로세서와 결합하면 최대 4개의 트랙션 인버터를 제어할 수 있는 유연성을 누릴 수 있을 뿐만 아니라 사륜 구동 전기차를 위한 고급 트랙션 기능 또한
구현할 수 있다.
S32K39 시리즈는 다목적 아키텍처를 채택하여 배터리 관리(BMS), 온보드 충전(OBC), DC/DC 변환과 같은 트랙션 인버터 제어는 물론 다양한 전기차 애플리케이션에 적합하다. 하드웨어 격리, 시간
민감형 네트워킹(time-sensitive networking) 및 고급 암호화 기능이 탑재되어 SDV 및 영역 아키텍처의 지원에도 적합하다.
NXP 반도체의 차량 제어 및 전기화 부문 책임자 앨런 맥오슬린(Allan Mcauslin)은 "S32K39 MCU는 현대 기술을 매력적으로 조합하여 자동차 제조업체에 최신 전기화 기술의 배치 및 전기차
개발의 가속화를 가능하게 하는 유연성과 확장성을 제공한다. NXP는 고객에게 보다 나은 전기차 주행 환경을 제공하고 전기차 혁명을 가속화하는 데 도움이 될 수 있는 포괄적인 보완 솔루션 포트폴리오 제공에
앞장서고 있다"고 말했다.
S23K39 세부사항
- 320MHz에서 4개의 Arm Cortex-M7 코어를 락스텝(lockstep) 쌍과 2개의 스플릿락(split-lock) 코어로 구성하여 S32K 제품군 중 최고 성능을 갖춤
- 최대 6MB의 플래시 메모리 및 800KB의 SRAM
- 2개의 모터 제어 보조 프로세서와 나노엣지(NanoEdge) 고해상도 펄스 폭 변조(PWM)로 고성능 발휘 및 정밀 제어 가능
- 안전한 ASIL D 소프트웨어 리졸버로 외부 구성 요소 제거 및 비용 절감
- 유연한 디지털 필터링 및 머신러닝(ML) 알고리즘을 위한 통합 DSP
- 리졸버 여기를 위한 SAR, 시그마 델타 A/D 변환기, 콤퍼레이터(comparator), 사인파 발생기를 갖춘 다채널 아날로그 지원
- 6개의 CAN FD 인터페이스, TSN(Time-Sensitive Networking) 이더넷 및 고급 프로그래밍이 가능한 I/O 다수
- 신뢰할 수 있는 부팅, 보안 서비스, 공개 키 인프라(PKI) 및 키 관리를 통한 OTA(Secure Over-the-Air) 업데이트를 위한 HSE(하드웨어 보안 엔진)
- S32K37 버전(2개의 모터 제어 프로세서 제외) 사용 가능
- 인증된 ISO/SAE 21434 사이버 보안 및 ISO 26262 기능 안전 프로세스와 함께 개발
- 176LPQFP-EP 및 289MAPBGA의 두 가지 패키지로 제공
시스템 솔루션 출시 정보
주요 고객들을 위한 엔지니어링 샘플, 평가 보드, 포괄적인 소프트웨어 지원 및 도구 세트를 이용할 수 있다. S32K39 MCU는 조정 가능한 동적 게이트 강도 제어(dynamic
gate strength control) 기능을 갖춘 첨단 고전압 절연 게이트 드라이버 GD3162와 NXP FS26 안전 시스템 기반 칩(System Basis Chip, SBC)를 결합하여 안전한 인버터
제어 시스템을 구축할 수 있다. 생산 출시는 2023년 4분기로 계획되어 있다.
NXP의 전기화 솔루션
NXP 전기화 솔루션의 강력하고 개방적인 아키텍처를 통해 전기화된 엔드포인트(end point)부터 클라우드에 걸친 보다 안전한 보안 양방향 통신이 가능하다. 통합 및 임베디드 기술은 제품 설계자와 서비스
공급자에게 최고의 보안 및 안전 표준을 갖춘 시스템을 구축할 수 있도록 돕는다. 나아가 제품의 전체 수명 주기 동안 성능을 향상시킬 수 있는 통찰력을 제공한다. NXP 전기화 솔루션은 어느 한 부분에 한정된
제어가 아니라 배터리 관리, 효율적인 모터 드라이브, 고속 충전 및 전체 그리드의 로드 밸런싱 등 에코시스템 전체를 아우르는 제어 기능을 제공한다.
자세한 정보는 nxp.com/S32K39에서 확인할 수 있다.
추가 정보는 NXP 반도체 블로그에서 확인할 수 있다.
NXP 반도체 소개
NXP®반도체(나스닥: NXPI)는 혁신을 통해 더욱 스마트하고 안전하며 지속 가능한 세상을 만들고 있다. NXP는 임베디드 애플리케이션용 보안 연결 솔루션의 선도 기업으로서, 자동차,
산업 및 IoT, 모바일, 통신 인프라 시장의 혁신을 주도하고 있다. NXP는 60년 이상의 전문성과 경험을 바탕으로, 전 세계 30개 이상의 국가에서 31,000명의 직원을 고용하고 있다. 2021년 매출은
미화 110억 6천만 불이다. 더 자세한 내용은 www.nxp.com에서 찾아 볼 수 있다.
