차량이 통신하는 데이터의 양이 증가하면서 게이트웨이 작업을 수행할 때 필요한 MCU의 성능 요구사항이 높아지고 있습니다. MCU가 이더넷을 지원하면 차량 게이트웨이 기능을 수행할 수 있지만, MCU가 차량 게이트 웨이 기능을 충분히 수행할 수 있는지는 네트워크 트래픽 관리, 프로토콜 변환, 데이터 처리 등의 기능을 고려해야합니다.
MCU의 내장메모리는 크게 ROM과 RAM으로 나뉩니다. ROM에는 Flash memory와 EEPROM이 있고, RAM에는 주로 SRAM이 사용됩니다. MCU의 보조모듈로는 SPI, UART, I2C, ADC, DAC, 타이머 등이 사용됩니다.
가장 먼저 고려해야할 요소는 CPU처리 성능입니다. 차량 게이트웨이는 다양한 네트워크 트래픽을 실시간으로 처리해야하기 때문에 복잡한 작업이 많은 경우 CPU자원이 충분한지 확인해야합니다.
두번째로는, 메모리(SRAM, Flash) 의 용량입니다. 게이트웨이는 여러 네트워크 인터페이스를 통해 동시에 다양한 데이터를 처리해야하기 위해 네트워크 트래픽을 임시로 저장하는 버퍼가 필요합니다.
SRAM(Static Random- Access Memory)로 네트워크 트래픽을 임시로 저장하는 버퍼의 역할을 하며, 매우 빠른 access 시간을 가져 실시간을 데이터 처리 지원에 적합합니다. 따라서 MCU게이트웨이 기능을 구현하기 위해 SRAM은 패킷 버퍼링, 라우팅 테이블 관리, 네트워크 트래픽 관리 등의 역할을 수행하며 이를 위해 SRAM이 충분한 용량을 가지고 있는지 확인해야 합니다.
Flash memory는 프로그램 코드를 저장하고 MCU를 작동하는데 필요한 다양한 설정 및 구성 데이터(네트워크 설정, 초기화 데이터, 장치의 구성정보 등)를 저장하는 역할을 합니다. 게이트웨이는 특정 프로토콜에 대한 처리를 위한 프로그램 코드와 로직이 필요하며, 게이트웨이 기능을 위해서는 특정 프로토콜 스택에 맞는 설정과 데이터 구성이 저장되어야 합니다. 여러 프로토콜 스택과 프로그램을 실행하려면 충분한 프로그램 공간이 필요하며, 게이트웨이의 펌웨어 및 프로그램을 Flash 메모리에 저장합니다. Flash 메모리는 MCU의 프로그램 코드를 저장하는데 사용되며, 이 코드는 MCU가 동작하는 동안 실행됩니다. 또한 네트워크 설정, 라우팅 테이블, 보안 키 및 인증서와 같은 시스템 설정 및 구성 데이터를 저장하기 위해 비휘발성 메모리인 Flash 메모리를 사용합니다.
한편, EEPROM은 데이터 처리속도가 낮고 저장 용량이제한되어 있어 게이트웨이 기능과는 직접적으로 관련이 낮습니다.
MCU가 원할할게이트 웨이 기능을 수행하기 위해서는 SPI, UART등의 인터페이스를 지원하여 다른 장치 및 센서와의 통신을 용이하게 해야하며, TCP/IP, UDP와 같은 다양한 네트워크 프토토콜 및 10/100/1000이더넷 등의 고속 이더넷 인터페이스를 지원해야 합니다.
일반적으로 원활한 게이트웨이 기능을 위해 Flash memory는 4MB이상이 요구되고, SRAM은 2MB이상이 요구되는 추세입니다.
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