Software-Defined Vehicle(SDV)는 차량의 주요 기능을 소프트웨어로 정의하고 제어하는 자동차 개발 패러다임입니다. 또한 SDV를 설명함에 있어 소프트웨어로 정의된 여러 기능들을 하드웨어 개발과는 별개로 빠르게 개발하고 유지보수와 추가 기능 개발이 하드웨어에 종속되지 말아야 한다는 속성, 즉 하드웨어-소프트웨어 디커플링(HW-SW Decoupling)이 중요한 속성으로 강조됩니다.
이번 포스팅에서는 SDV의 핵심 속성 중 하나인 하드웨어-소프트웨어 디커플링에 대해 좀 더 자세히 알아 보겠습니다. 사실 많은 사람들이 디커플링을 소프트웨어와 하드웨어가 완전히 독립적이다 라고 오해하는 경우가 있는데, 이는 디커플링의 정확한 본질을 잘 알지 못하는데서 비롯된 문제라고 생각됩니다. 이렇게 상당수의 엔지니어들이 하드웨어-소프트웨어 디커플링의 정확한 의미와 오해에 대해 깊은 고찰이 부족했던 것이 사실이며, 추상적으로 이해하고 적용하고자 하는 노력도 일부 있는게 사실이므로, 정확한 개념을 확인하는 것이 매우 중요하다고 생각됩니다.
SW 아키텍처 모듈화: 아키텍처 결합도 측정 기법 (Afferent and Efferent Coupling)
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하드웨어-소프트웨어 디커플링의 개념
하드웨어-소프트웨어 디커플링의 목표는 하드웨어 변경이 발생하더라도 소프트웨어 개발과 동작이 최대한 동일하게 동작하도록 설계하는 것입니다. 이를 통해 소프트웨어가 다양한 하드웨어에서 재사용될 수 있도록 유연성을 확보하며, 유지보수와 기능 확장시 소프트웨어 수정 범위와 비용을 최소화하는 것입니다.
"디커플링(Decoupling)"이란 "두 시스템(또는 구성 요소) 간의 결합도를 느슨하게 하는 것"을 의미합니다.
따라서 하드웨어-소프트웨어 디커플링에서는 소프트웨어가 특정 하드웨어에 강하게 종속되지 않도록 하여, 하드웨어 변경이 발생해도 소프트웨어 전체를 대규모로 수정하지 않고도 유지보수와 확장이 가능하게 하는 것입니다.
디커플링은 완전한 독립성을 의미하지 않습니다. 즉, 하드웨어와 소프트웨가 완전히 독립적으로 동작한다는 의미가 아닙니다. 따라서 소프트웨어가 하드웨어와 통신하거나 기능을 수행하기 위해서는 최소한의 인터페이스나 추상화 계층이 필요합니다.
SDV 개발에서 디커플링의 필요성
SDV는 차량 기능이 초기 설계에 고정되지 않고, 소프트웨어 업데이트를 통해 지속적으로 확장되고 개선되는 것을 목표로 합니다. 이를 위해서는 하드웨어 변경에 유연하게 대응할 수 있는 디커플링이 필수적입니다.
하드웨어가 변경되면 소프트웨어가 해당 하드웨어에 맞춰 새롭게 설계되어야 하는 경우가 많습니다. 하드웨어와 소프트웨어가 강하게 결합된 시스템에서는 하드웨어 변경이 소프트웨어 전반에 걸쳐 대규모 수정 작업을 요구하게 됩니다. 예를 들어, 차량에 새로운 센서가 추가된다면 소프트웨어가 해당 센서를 지원하기 위해 센서 데이터 처리 로직을 전부 수정해야 할 수 있습니다.
또한 소프트웨어에 새로운 기능 추가와 최적화가 필요한 경우, 하드웨어에 대한 의존성이 높다면 소프트웨어 변경에 제한이 있을 수밖에 없습니다. 예를 들어, 새로운 소프트웨어 기능을 추가하려 할 때, 하드웨어가 해당 기능에 필요한 센서나 프로세서를 지원하지 않는다면 소프트웨어 개발이 지연될 수밖에 없습니다.
결국 하드웨어와 소프트웨어가 서로 밀접하게 결합되어 있는 시스템에서는 두 구성 요소를 병렬적으로 개발하기 어렵습니다. 일반적으로 하드웨어가 먼저 개발을 완료한 후에야 소프트웨어 개발이 본격적으로 진행되는 경우가 많습니다. 이러한 순차적인 개발 방식은 개발 시간이 길어지고 비용이 증가하는 결과를 낳습니다.
마치며...
SDV 개발에서 하드웨어-소프트웨어 디커플링은 소프트웨어가 독립적으로 유지보수와 확장, 기능 개선을 수행할 수 있도록 하는 핵심 속성입니다. 디커플링에 대한 오해로 인해 많은 사람들이 하드웨어와 소프트웨어 간의 완전한 독립성을 기대하지만, 현실적으로 디커플링은 결합도를 줄여 상호작용을 효율적으로 관리하는 것에 중점을 둡니다.
디커플링을 통해 개발 조직은 하드웨어와 소프트웨어를 독립적으로 발전시켜 유지보수 비용을 절감하고, 시장 변화에 신속하게 대응할 수 있는 경쟁력을 확보할 수 있습니다. SDV 개발 조직은 디커플링의 올바른 이해를 바탕으로 효율적인 시스템 설계를 통해 지속 가능한 성장을 이뤄나가야 할 것입니다.
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