도메인 기반 IVN은 통신 대부분을 도메인 안에서 처리하고, 도메인을 가로지르는 정보는 게이트웨이 경유에 의존해 상대적으로 느리다[1]. ECU 수가 늘고 도메인을 가로지르는 기능이 많아질수록 이 지연은 부담이 되고, 도메인 내부 버스가 시그널 지향 통신에 의존해 새 기능을 동적으로 추가하기도 어렵다. 자동차 E/E(Electrical/Electronic) 아키텍처는 이 한계를 넘기 위해 도메인 집중형을 거쳐 차량 집중형으로 중앙집중화해 왔다[2].

도메인 집중형 아키텍처

도메인 집중형(domain centralized) 아키텍처는 도메인마다 하나의 고성능 컨트롤러를 두어, 개별 ECU가 나눠 맡던 통합 제어 기능을 그 컨트롤러로 모은다. 개별 ECU는 단순 센서·액추에이터 역할만 남지만, 배치 기준은 여전히 기능 도메인이어서 같은 도메인에 속한 제어기가 차량 곳곳에 흩어져 있으면 배선은 이전만큼 복잡하다[1].

차량 집중형 아키텍처와 조널 구조

차량 집중형(vehicle centralized) 아키텍처는 도메인 구분 자체를 버리고, 여러 개의 도메인 컨트롤러를 소수의 강력한 vehicle computer로 대체한다 — vehicle computer는 zone ECU를 통해 나머지 제어기·센서·액추에이터와 연결된다[2]. 제어기를 묶는 기준도 기능에서 물리적 위치로 바뀐다: zone ECU는 기능 도메인과 무관하게 차량 내 가까운 위치의 제어기를 하나로 묶고, 한 연구의 시뮬레이션에서는 이 방식이 도메인 기반 대비 배선 길이·무게를 약 24.6% 줄였다[1].

기능 기반 배치 (도메인 아키텍처) Powertrain Body ADAS 위치 기반 배치 (Zonal 아키텍처) Zone Zone Zone Zone Vehicle Computer

vehicle computer가 zone ECU 너머의 다양한 제어기 기능을 도메인과 무관하게 그러모으려면 통신 자체도 정적인 시그널 지향에서 벗어나야 하는데, 이 전환은 Signal vs Service에서 다룬다. 이런 중앙집중화는 Software Defined Vehicle이 요구하는 플랫폼이기도 하다.

참고문헌

[1]
C. Park and S. Park, “Performance Evaluation of Zone-Based In-Vehicle Network Architecture for Autonomous Vehicles”, Sensors, vol 23, no. 2, p 669, 2023, doi: 10.3390/s23020669.
[2]
Robert Bosch GmbH, “The E/E architecture of the future”. [Online]. Available at: https://www.bosch-mobility.com/en/mobility-topics/ee-architecture/