임베디드 시스템이란

Embedded System이란?

A computer system dedicated to a particular function within a larger mechanical or electrical system

Information processing systems embedded into a larger product

• 특정 목적을 수행하기 위해 기계 혹은 전자 시스템 내에 들어가는 컴퓨터 시스템

 

 

간단한 임베디드 시스템 구조

(센서) -> (인터페이스) -> (CPU) -> (인터페이스) -> (액추에이터)

 

또 다른 의미의 임베디드 시스템

• Reactive systems
• Real-Time systems
• Cyber-physical (규모가 크고, 복잡, 네트워크 구조)
• Control engineering systems

 

임베디드 시스템의 특징

• Dependable (Dependability) : 중요한 역할을 수행하기 때문
  • Reliability ex) 단위 시간동안 오류가 발생할 확률
  • Availability ex) 특정 시간에 정상적으로 동작할 확률
    • Reliability 와 Availability는 밀접한 관련이 있지만 Reliability가 높다고 Availability가 높은것은 아니다.
  • Safety ex) 고장이 났을 때 미치는 damage의 정도
  • Security
  • Maintainability ex) 얼마나 쉽게 적은 비용으로 적은 시간안에 개선할 수 있는가

일반 프로그램(예: 어플, 웹)은 사용중에 문제가 생겨도 큰 문제가 되지 않는 경우가 많다.

반면에 임베디드 시스템은 비행기, 자동차, 우주선 등에 사용되므로 오류가 치명적인 결과를 초래할 가능성이 높다.

따라서 개발을 하되, 위의 성질을 만족하게 하는것이 더 중요하다!

 

• Efficient
  • Energy efficient
  • Memory efficient ( especially for systems on a chip )
  • Processor efficient
  • Weight, space efficient
  • Cost efficient

 

• Real-time constraints

  • hard real-time constraints
    • 제한 시간안에 처리를 못 할 경우 시스템에 치명적인 결과를 초래한다.
  • soft real-time constraints
    • 제한 시간안에 처리를 못 하여도 전체 시스템에 큰 영향이 없다.

 

• Safety problems (Mission Critical)
  • 제품의 안전을 위해 국제 규격을 만족해야 한다. ex) ISO26262

 

• Centralized or Distributed System
  • centralized systems은 distributed systems에 비해 간단한 구조이다.
  • Distributed systems는 network에 의해 서로 동작하므로 프로그래밍이 더 까다롭다.

 

임베디드 시스템 디자인의 어려운 점

• Real-time parallel and distributed programming
• Relation with control engineering
• Intricate dependency between HW, application SW, OS, middleware
• Certification authorities
• …

현재 산업 현장은 Model-based design이다.

사용 예 : AUTOSAR