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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정구민
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 국민대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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본 논문은 멀티코어 프로세서를 이용하여 AUTOSAR(AUTOmotive Software ARchitecture) 기반의 ESC(Electronic Stability Control) 모델 및 차량 모델을 통합하는 EILS(ECU In the Loop Simulation) 모델을 설계한다. 또한 ESC EILS 모델의 수행 시간을 단일코어와 멀티코어로 나누어 비교한다. 멀티코어를 이용하면 단일코어가 가지는 성능적인 한계를 극복할 수 있고, ECU를 통합하는 경우에는 차량 안에 물리적인 전선의 수도 줄일 수 있다.
차량용 멀티코어 시스템에서는 애플리케이션의 코어 할당, 코어 동기화, 코어 간 변수의 메모리 할당 등을 고려해야한다. 본 논문에서 사용된 ESC 모델을 코어 0, 1로 할당하여 나누었고, 차량 모델을 코어 0에 할당하여 구성하였다. 본 논문에서 사용된 ESC 모델의 수행 기능은 초기화, Slip ratio 계산, Yaw Rate 및 Brake torque, ABS이다. 코어 0에서는 Slip ratio 계산과 Brake torque계산 기능을 포함한 ABS 기능을 수행하고, 코어2에서는 Yaw Rate 계산 기능을 수행한다. 코어 0에서는 코어0과 코어1에서 수행한 기능들에 대한 결과 값을 이용하여 차량 모델을 동작시킨다. 코어0과 코어1의 데이터 이동이 필요한 경우 IOC(Inter OS Communication)를 사용하며, 코어 간 동기화는 Spin Lock를 사용하여 구현한다. 멀티코어 동기화는 공유 자원에 대한 동시 접근을 방지하고, 실행 순서를 조정하는 역할을 한다. ESC 차량 모델 시스템에서 변수를 저장하고 읽고 쓰기 위a해서 공유 메모리인 LMU나 각 코어에 존재하는 DMI를 사용한다.
ESC EILS 모델의 동작을 확인하기 위해 코어0에 할당한 차량 모델을 사용한다. 코어 0과 코어1에서 수행한 연산 값들을 RTE(RunTime Environment) 혹은 IOC를 통해 코어0의 차량 모델을 담당하는 소프트웨어 컴포넌트로 보낸다. 본 논문에서는 ECU EILS 모델을 단일코어와 멀티코어로 각각 설계를 진행한 뒤 수행시간을 비교했다. 비교 결과 단일코어대비 멀티코어 환경에서 ESC EILS 모델의 수행시간이 약 21% 향상된 것을 확인할 수 있었다.
차량용 멀티코어 시스템에서는 애플리케이션의 코어 할당, 코어 동기화, 코어 간 변수의 메모리 할당 등을 고려해야한다. 본 논문에서 사용된 ESC 모델을 코어 0, 1로 할당하여 나누었고, 차량 모델을 코어 0에 할당하여 구성하였다. 본 논문에서 사용된 ESC 모델의 수행 기능은 초기화, Slip ratio 계산, Yaw Rate 및 Brake torque, ABS이다. 코어 0에서는 Slip ratio 계산과 Brake torque계산 기능을 포함한 ABS 기능을 수행하고, 코어2에서는 Yaw Rate 계산 기능을 수행한다. 코어 0에서는 코어0과 코어1에서 수행한 기능들에 대한 결과 값을 이용하여 차량 모델을 동작시킨다. 코어0과 코어1의 데이터 이동이 필요한 경우 IOC(Inter OS Communication)를 사용하며, 코어 간 동기화는 Spin Lock를 사용하여 구현한다. 멀티코어 동기화는 공유 자원에 대한 동시 접근을 방지하고, 실행 순서를 조정하는 역할을 한다. ESC 차량 모델 시스템에서 변수를 저장하고 읽고 쓰기 위a해서 공유 메모리인 LMU나 각 코어에 존재하는 DMI를 사용한다.
ESC EILS 모델의 동작을 확인하기 위해 코어0에 할당한 차량 모델을 사용한다. 코어 0과 코어1에서 수행한 연산 값들을 RTE(RunTime Environment) 혹은 IOC를 통해 코어0의 차량 모델을 담당하는 소프트웨어 컴포넌트로 보낸다. 본 논문에서는 ECU EILS 모델을 단일코어와 멀티코어로 각각 설계를 진행한 뒤 수행시간을 비교했다. 비교 결과 단일코어대비 멀티코어 환경에서 ESC EILS 모델의 수행시간이 약 21% 향상된 것을 확인할 수 있었다.
목차
1. 서론 12. 관련 연구 32.1 차량용 멀티코어 프로세서 32.2 차량용 표준 소프트웨어 플랫폼 AUTOSAR 62.2.1 AUTOSAR 통합 개발환경 오딘(ODIN) 92.2.2 AUTOSAR 기반 멀티코어 92.3 ESC 시스템 113. AUTOSAR 기반 멀티코어 분산 설계 133.1 ESC 시뮬링크 모델의 애플리케이션 설계 133.2 ESC 싱글 코어 설계 183.3 ESC 멀티 코어 설계 213.3.1 IOC를 이용한 코어 간 데이터 전달 233.3.2 멀티 코어의 코어 별 변수 할당 254. 실험 결과 274.1 싱글 코어 및 멀티코어 기반 수행시간 측정 275. 결론 30
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