MIPI A-PHY Retransmission(RTS) 계층 설계 및 구현

초록

최근 자동차 기술의 발전에 따라 많은 전자제어유닛(ECU)이 차량에 연결되고 있다. 특히 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)과 자율주행 시스템(ADS)을 위해 요구되는 카메라와 디스플레이의 성능과 개수가 크게 증가하고 있다. 따라서 고속 데이터 전송의 필요성이 증가하나, 기존 차량용 네트워크로는 요구되는 고속 데이터 전송을 감당하는데 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 차량용 SerDes(Serializer/Deserializer)인 MIPI A-PHY가 새로운 표준으로 제시되었다. A-PHY는 잡음의 영향이 큰 차량환경에서 정상 데이터 전송을 보장하기 위해 패킷의 재전송 기능이 들어간 새로운 물리계층인 RTS(Retransmission) 계층을 제시하였다. 본 논문에서는 새롭게 제안된 A-PHY 표준을 기반으로 한 RTS 계층을 설계하고 검증한다. 설계된 RTS 계층이 A-PHY 표준에서 제시된 재전송 동작을 만족함을 RTL 시뮬레이션을 통해 확인하였으며, 검증을 위해 Xilinx KC705 개발 보드와 FMC(FPGA Mezzanine Card) Loopback 모듈을 이용하여 통합 검증을 위한 SerDes 환경을 구성하였다. 설계된 RTS 계층을 포함한 A-PHY는 Kintex-7 FPGA에서 합성한 결과 3,924개의 LUT, 2,019개의 레지스터, 132개의 블록 메모리를 사용하고, 최대 동작 속도가 200MHz임을 확인하였다.

키워드