ARM, 클라우드에서 엣지까지 ISA 동등성 추출: 생태계에 중요한 이유

Arm, 클라우드부터 차량까지 'ISA 동등성'으로 자동차 소프트웨어 개발 혁신 이끈다 CES 2024와 Embedded World 2024에서 자동차 및 IoT 애플리케이션을 위한 실리콘 및 소프트웨어 개발 및 배포를 가속화하는 다양한 접근 방식이 주목받고 있습니다. 이러한 혁신의 중심에는 Arm의 'ISA 동등성(Instruction Set Architecture parity)', 즉 '환경 동등성(environmental parity)'이 있습니다. 이는 클라우드에서 사용되는 명령어 집합 구조(ISA)와 실제 기기, 특히 자동차에 탑재되는 엣지 디바이스의 ISA가 거의 동일하게 일치하는 것을 의미합니다. Arm Neoverse의 클라우드 시장 성공과 새로운 Arm Automotive Enhanced (AE) IP의 차량 탑재가 맞물리면서, 클라우드와 엣지 간의 ISA 동등성은 거의 100%에 달하게 되었습니다. 이는 두 영역 모두 Armv9 아키텍처를 기반으로 구축되기 때문입니다. 실제로 AWS, Ampere, Google Cloud, Microsoft Azure, Oracle 등 세계 유수의 클라우드 플랫폼들은 이미 자동차 산업에 Arm 기반 컴퓨팅 인스턴스를 광범위하게 제공하고 있습니다. ISA 동등성은 소프트웨어 개발자들에게 상당한 이점을 제공합니다. 예를 들어, 클라우드에서 Arm Neoverse 기반 AWS Graviton을 사용하여 수행한 개발 작업은 새로운 Arm Cortex-A720AE 기반 자동차 애플리케이션 및 차량과 거의 동일한 수준의 동등성을 가집니다. 이는 클라우드에서 구축 및 테스트된 소프트웨어가 차량의 엣지 환경에 별도의 재컴파일 없이 그대로 배포될 수 있음을 의미합니다. 크로스 컴파일이나 다른 드라이버 세트 없이 동일한 툴체인을 사용할 수 있어 개발 프로세스가 크게 단축됩니다. CPU 명령어 매핑 하이퍼바이저 혁신은 이러한 ISA 동등성을 실현하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 기술은 ISA를 평가하고 이를 기반 CPU에 전달하는 방식으로 작동하며, 기존 바이너리 변환기보다 1000배 빠른 속도를 자랑합니다. 또한, 복잡성과 성능 요구 사항이 증가하는 최신 소프트웨어 정의 차량(SDV)에 필수적인 통합 전자/전기(E/E) 아키텍처를 가능하게 합니다. 가상 플랫폼은 ISA 동등성을 어떻게 강화할까요? ISA 동등성의 핵심에는 새로운 가상 플랫폼과 이를 통해 구현되는 가상 프로토타이핑이 있습니다. Siemens EDA의 PAVE360 ADAS 가상 참조 플랫폼을 예로 들면, Cortex-A720AE의 가상 프로토타입을 통해 차량 내에서 구현되는 ISA와 AWS Arm Neoverse 기반 Graviton을 통한 클라우드 환경의 ISA가 동일합니다. 이를 통해 자동차 애플리케이션을 클라우드에서 개발하고 차량의 엣지 환경에 원활하게 배포할 수 있습니다. Corellium 또한 AWS Graviton에서 실행되는 자체 모델링 기술을 통해 새로운 Arm AE IP의 기능적으로 대표적인 가상 프로토타입을 제공하며, 이는 고급 AI 워크로드 및 E/E 통합 추세에 필요한 높은 수준의 성능을 지원합니다. Arm 부스에서는 최신 Arm AE IP 기반 가상 플랫폼에서 구동되는 최신 자동차 소프트웨어 솔루션 스택을 선보일 예정이며, 여기에는 자율 주행, 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS), 차량 내 인포테인먼트(IVI) 솔루션이 포함됩니다. ISA 동등성에서 파생되는 새로운 소프트웨어 개발 방법론은 무엇일까요? ISA 동등성은 개발자들이 협업 CI/CD 방법론과 같은 새로운 소프트웨어 개발 방법론 및 아키텍처 접근 방식을 채택하도록 유도할 가능성이 높습니다. 이는 개발자들이 소프트웨어를 더 빠르고 대규모로 구축, 통합, 테스트, 릴리스 및 배포할 수 있도록 합니다. 그러나 이는 지난 100년간 '폭포수' 개발 방법론으로 구축되고 제조되어 온 자동차 산업에 상당한 변화를 요구합니다. 이러한 전통적인 접근 방식은 보다 반복적이고 민첩한 접근 방식이 필요한 현대 소프트웨어 개발 환경에 마찰을 일으킵니다. 새로운 개발 접근 방식은 개발자가 조기에 빈번하게 피드백을 받을 수 있도록 하여 최종 제품이 최종 사용자의 요구를 충족하도록 보장하는 데 도움이 됩니다. 자동차 시장 전반에 걸쳐 소프트웨어 개발자를 위한 '하나의 사이즈로 모두에게 맞는' 접근 방식은 없으므로, 각자에게 가장 적합한 개발 접근 방식을 결정해야 합니다. 고려할 수 있는 한 가지 접근 방식은 SOAFEE가 지원하는 클라우드 네이티브 아키텍처 비전입니다. 이는 ISA 동등성을 통해 클라우드와 차량 전반에 걸쳐 혼합 중요 워크로드를 지원하기 위한 표준 기반 프레임워크를 제공합니다. 이 접근 방식은 "컨테이너화된 애플리케이션 배포"로 설명되며, 클라우드에서 구축된 컨테이너가 자동차 애플리케이션용 소프트웨어를 테스트하고 개발합니다. ISA 동등성에서 최대 가치를 추출하는 방법은 무엇일까요? ISA 동등성의 가장 큰 가치는 개발 가속화이며, 이는 자동차 산업에 상당한 시간과 비용을 절감할 것입니다. 또한, 새로운 개발 프로세스와 방법론은 개발자에게 솔루션을 테스트하고 개선할 수 있는 더 많은 시간을 제공하여 소프트웨어 솔루션에서 더 많은 성능을 추출할 수 있습니다. 이는 더 높은 성능의 소프트웨어 솔루션이 더 빠르게 개발 및 배포되는 자동차 산업에 윈-윈(win-win)입니다. Arm은 지구상에서 클라우드부터 엣지까지 필요한 수준의 ISA 동등성을 제공할 수 있는 유일한 회사입니다. Arm의 CPU 설계는 자동차 애플리케이션 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있으며 클라우드에서 큰 성공을 거두고 있습니다. Neoverse 기반 클라우드 인스턴스와 차량 내 새로운 Arm AE IP는 거의 100%의 ISA 동등성을 제공하며, 이는 자동차 개발을 전례 없는 규모로 가속화합니다. Arm의 업계 선도적인 자동차 생태계 전반의 파트너들은 이미 현재 및 미래의 SDV를 위한 다양한 애플리케이션용 소프트웨어 솔루션을 개발함으로써 이를 활용하고 있습니다. Embedded World에서는 이러한 솔루션 중 일부를 선보이고 Arm과 소프트웨어 파트너들이 자동차 컴퓨팅의 미래를 어떻게 구축하고 있는지 강조할 것입니다. Embedded World에 참석하신다면 Hall 4, Stand 4 – 504에 위치한 Arm 부스를 방문하여 직접 확인해 보시기 바랍니다.