이 글은 자동차 솔루션에 관한 다섯 부작으로 이루어진 시리즈의 마지막 글입니다. 이 글에서는 자동차 시스템에서 사용되는 NAND 플래시 스토리지 제품의 차이와 이들이 자동차 표준을 준수하는 방법에 대해 논의하겠습니다.
자동차 응용 프로그램이 계속해서 확장되면 저장 및 반도체 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 그러나 자율 주행, 전기 자동차 및 새로운 E/E 아키텍처와 같은 기술의 급속한 발전은 또한 잠재적인 사고 및 위험의 가능성을 가져오고 있습니다. 더 나아가 사고를 예방하기 위해 자동차 제조업체들은 차량을 리콜해야 하는데, 이는 상당한 재정 손실뿐만 아니라 브랜드 이미지에도 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 미국 국립 고속도로 교통 안전 행정국(NHTSA)의 보고서에 따르면, 적어도 2022년에는 300개 이상의 자동차 모델이 리콜되어 총 1000만 대 이상의 차량이 해당됐습니다. 이러한 잠재적인 안전 위험은 정부, 자동차 제조업체 및 공급 업체들에게 소비자 안전에 대한 핵심 관심사로 부상하고 있습니다. 이 글에서는 전문 자동차 IC 공급 업체가 준수해야 하는 인증 및 표준에 대해 탐구해 보겠습니다.
자동차 표준 개요
NAND 플래시 스토리지는 스마트폰, 개인용 컴퓨터, 태블릿, 서버, 게임 기기 및 다양한 전자 제품에서 널리 사용되고 있습니다. 그러나 자동차 환경에서의 NAND 플래시 스토리지에 대한 요구 사항은 다른 시장과 크게 다릅니다. 이러한 요구 사항은 주로 품질, 신뢰성, 기능 안전 및 사이버 보안 관리 네 가지 주요 영역으로 나뉩니다.
품질 관리
품질 관리는 여러 영역을 포괄하며, 따라서 공급자의 훌륭한 성과를 보장하기 위해 여러 표준과 인증이 마련되어 있습니다.
첫째, ISO 9001 품질 관리 시스템은 국제 표준화 기구 (ISO)에서 개발한 보편적인 표준으로, 기관이 제품 및 서비스의 일관된 품질을 유지하는 데 도움을 줍니다. 이는 자동차 응용 프로그램을 포함한 다양한 산업에 적용 가능한 가장 잘 알려진 ISO 인증 중 하나입니다.
둘째, IATF 16949은 국제 자동차 작업 그룹 (IATF)에서 개발한 자동차 산업용 전역 품질 관리 표준입니다. 이 인증은 주로 생산 및 제조 관련 기업을 대상으로 하지만 Phison과 같은 IC 디자인 회사에는 직접 적용되지 않습니다. Phison의 자동차 솔루션의 경우, 모든 공급 업체가 IATF 16949 표준을 준수합니다. 또한 자동차 제품의 개발 주기는 IATF 16949의 주요 요구 사항 중 하나인 APQP (고급 제품 품질 계획)과 일치합니다.
셋째, VDA 6.3은 독일의 Verband der Automobilindustrie e. V. (VDA)에서 개발한 품질 관리 표준으로 독일과 특정 일본 고객을 중심으로 자동차 산업 전반에 널리 인정되어 있습니다. 이는 APQP와 유사한 범위로 전체 제품 수명주기를 다루며 제품을 평가하기 위한 제2자 감사를 수반합니다.
마지막으로, Automotive SPICE (소프트웨어 프로세스 개선 및 능력 결정)는 BMW, Bosch, Continental, DaimlerChrysler, Ford 및 Volkswagen과 같은 자동차 제조업자 연합에 의해 개발된 프레임워크로, 자동차 산업에서 사용되는 소프트웨어 개발 프로세스를 평가하기 위한 표준을 제공합니다. 이 평가는 요구 사항 관리 및 설계에서부터 테스트 및 유지보수에 이르는 소프트웨어 개발 수명주기의 다양한 측면을 다룹니다. 각 프로세스는 일련의 프로세스 속성을 기반으로 평가되며 0에서 5까지의 등급으로 평가됩니다.
신뢰성 관리
신뢰성 관리는 제품이 장시간에 걸쳐 어려운 환경에서 제대로 기능하는 능력에 중점을 둡니다. 품질이 제품의 초기 사용에서의 확안을 다루는 것과 달리 신뢰성은 일정 기간의 사용 이후에도 계속해서 성능을 보장하는 것에 중점을 둡니다. 고도로 신뢰성 있는 제품은 요구되는 자동차 환경에서 오랜 기간 동안 문제없이 기능할 수 있습니다. 자동차 산업은 AEC (자동차 전자 협의회)가 정한 관련 규격을 중요시하며 신뢰성에 큰 중요성을 부여합니다.
이 중 하나는 AEC가 개발한 AEC-Q100으로, 자동차 환경의 엄격한 요구 사항을 충족시키기 위해 IC 구성 요소가 거쳐야 하는 다양한 스트레스 테스트를 정의합니다. 이러한 테스트에는 온도 순환, 열 충격, 고온 운영, 저온 운영 및 고온 작동 수명 등이 포함됩니다. 이 규격은 다양한 자격 등급을 포함하며, 등급 0이 가장 엄격하며 등급 3이 가장 완화됩니다. 이 등급은 구성 요소의 작동 온도 범위를 기반으로 하며, 등급 0은 가장 극한의 온도 환경에서 사용할 수 있습니다. 전반적으로 AEC-Q100 규격은 자동차 응용 프로그램에서 사용되는 전자 구성 요소의 신뢰성을 보장하는 데 중요한 표준이며, 전 세계적으로 인정되고 채택되고 있습니다.
기능 안전
기능 안전은 품질 및 신뢰성을 넘어서는 고려 사항입니다. 기능 안전의 국제적으로 인정받은 표준은 ISO 26262 "도로 차량 - 기능 안전"입니다. 이 표준은 2011년에 국제 표준화 기구 (ISO)에서 처음 발표되었으며 2018년에 업데이트되었습니다. ISO 26262는 자동차 시스템에서 안전 위험을 식별하고 완화하기 위한 프레임워크를 제공합니다. 이는 이러한 시스템을 개발하고 테스트하는 데 리스크 중심 접근 방식을 필요로하며 잠재적인 위험의 리스크를 감소시키기 위한 조치를 취해야 합니다. 이 표준은 기능 안전에 대한 다양한 요구 사항을 명시하며, 안전 목표, 위험 및 리스크 분석, 기능 안전 요구 사항의 검증 및 검증을 포함합니다. ISO 26262는 제품 수명주기 전체를 다루며 이를 준수하는 증거를 제공하는 추적성과 문서화를 유지합니다.
ISO 26262는 제조업체, 공급 업체 및 공학 회사와 같은 자동차 시스템 개발에 참여하는 모든 당사자에게 적용될 수 있습니다. 이의 목표는 도로 차량의 안전성을 향상시키고 이러한 시스템의 전자 또는 전기적인 고장으로 인한 사고나 피해의 위험을 줄이는 것입니다. ISO 26262는 위험의 심각성, 발생 가능성 및 조절 가능성을 기반으로 한 기능 안전 수준 (ASIL)으로 분류합니다. ASIL에는 ASIL-A, ASIL-B, ASIL-C 및 ASIL-D가 포함되며, 이는 위험의 심각성, 발생 가능성 및 조절 가능성을 기반으로 합니다.
사이버 보안
사물 인터넷 (IoT)의 번창 개념과 함께 인터넷 연결을 갖춘 차량의 비율이 계속 증가하고 있습니다. 이 추세는 또 다른 문제, 즉 사이버 보안을 야기하고 있으며, 이는 산업에서 점점 더 많은 주목을 받고 있습니다. 2021년에 발표된 ISO/SAE 21434 "도로 차량 - 사이버 보안 공학"은 자동차에서의 사이버 보안 문제에 대한 표준을 제정하고 있습니다. 이 표준은 국제 표준화 기구 (ISO)와 Society of Automotive Engineers (SAE)가 공동으로 개발했으며 양 기관에서 검토를 거쳤습니다. ISO 21434은 ISO 26262 프레임워크와 유사하게 보호해야 할 위험 항목을 정의하고 적절한 기술을 사용하여 보호를 구현하기를 요구합니다.
Phison Interview - Automotive Planning Department
2018년 NAND 플래시 저장 장치에 대한 자동차 시장의 급속한 성장으로 인해 Phison은 Automotive Planning Department를 설립했습니다. 이 부서의 목적은 모든 자동차 인증을 계획하고 관리하며 250명 이상의 다양한 부서에서 온 Phison 연구 및 개발 엔지니어를 연결하는 엔지니어링 프로세스 그룹을 구축하는 것입니다. 이 부서는 몇 년 동안 회사가 연속적으로 인증을 획득하는 데 도움을 주었을 뿐만 아니라 제품 개발 프로세스의 견고성을 강화했습니다. 여기에서는 이 부서의 매니저인 Harvey Hsia에게 그의 인사이트를 나누어 달라고 초대했습니다.
Rick: Phison이 자동차 인증을 위한 전용 부서를 설립하게 된 동기는 무엇이었나요? 이 결정의 배경이 무엇이었나요?
Harvey: 그 당시에 우리는 핵심 고객과 자동차 프로젝트에서 협력 중이었습니다. 고객은 개발 프로세스가 APQP 및 ASPICE 표준을 준수해야 했습니다. 이 목표를 달성하기 위해 전체 프로젝트 팀은 프로세스를 조정하고 모니터링하며 출력물의 품질을 보장하는 데 많은 시간과 노력을 투자했습니다. 그 과정에서 자동차 팀을 양성하는 것이 어려운 작업임을 깨달았습니다. 자동차 지식과 실행 경험을 동일한 그룹의 사람들 사이에 유지해야 했습니다. 이것이 회사가 자동차 기획 부서를 설립한 이유입니다. 프로세스 개선을 계속적으로 추진하기 위해서입니다.
Rick: Phison은 다양한 자동차 인증을 성공적으로 획득했습니다. 이를 얻기 위한 실제 경험에 대해 알려주실 수 있을까요?
Harvey: 물론입니다. 중요한 측면 중 하나는 먼저 프로세스 개발을 위한 프레임워크를 수립하고 그 프레임워크 내에서 프로세스를 쌓고 조정하는 것입니다. 프로세스 프레임워크의 선택은 내용, 작업 및 책임의 분배, 그리고 미래 확장을 위한 유연성 및 조정 가능성을 결정하기 때문에 중요합니다. 우리는 ASPICE를 핵심 프로세스로 선택하고 이를 기반으로 APQP, ISO 26262 및 ISO/SAE 21434를 추가하여 구축했습니다. 프로세스를 수립할 때 우리는 프로젝트마다 프로세스 선택과 사용자 정의를 용이하게 유지하려고 노력했습니다. 이렇게 함으로써 Phison과 고객의 다양한 자동차 표준에 대한 비즈니스 모델과 특정 요구 사항을 충족시키기 위해 동일한 프로세스 프레임워크를 사용할 수 있게 되었습니다.
Rick: 마지막으로, 이러한 인증을 획득하는 데 실제로 얼마나 많은 자원이 필요하며, Phison이 이에 투자하는 이점은 무엇인가요?
Harvey: 나는 다양한 자동차 표준이 서로 다른 자동차 구성 요소를 차별화하는 데 도움이 되지만, 동시에 부품 공급 업체에 대한 진입 장벽을 높입니다. Phison에게는 ASPICE CL3를 달성하는 데 5년이 걸렸고, ISO 26262 ASIL-D 개발 프로세스 인증을 획득하는 데 2년이 걸렸습니다. 이러한 프로세스의 실행은 극도로 자원과 시간이 소모되는 작업입니다. 제품 개발 단계에서 추가로 투자된 인력도 고려해야 합니다. 동일한 유형의 제품이 ISO 26262을 준수해야 한다면 개발 주기는 ISO 26262 없이보다 1.3에서 1.6배 더 길어질 것입니다. 이는 제품 개발 비용을 직접적으로 증가시킵니다. 자동차 제조업체 및 티어 1 공급 업체에게는 이러한 제품을 자체적으로 개발하는 것이 비효율적입니다. Phison에게는 다양한 고객에게서 이러한 거대한 투자의 가치를 활용할 수 있는 기회가 주어졌습니다. 나는 개발과 인증을 담당하는 것이 고객에게 더 경제적인 접근 방식이며 Phison이 달성할 수 있는 제품 차별화의 또 다른 수준을 나타낸다고 믿습니다.
Phison - Automotive 표준 수용, 최강의 자동차 제품 라인 구축
위에서 언급한 대로 NAND Flash 저장 장치는 상당한 시간 동안 다양한 전자 시스템에서 사용되어 왔습니다. 그러나 자동차 시장에서는 고품질, 신뢰성, 기능 안전 및 사이버 보안 수준을 달성하기 위해 상당한 투자가 필요합니다.
Phison Electronics에서는 자동차 제품 계획에서 어떠한 타협도 없습니다. 품질 측면에서는 ISO9001 및 APQP 인증뿐만 아니라 고객 요구를 충족시키기 위해 VDA6.3 감사도 수행합니다. 제품 개발과 생산은 IATF16949 인증을 받은 공급 업체가 수행하며 ASPICE CL3 제품 인증을 획득했습니다. 신뢰성 측면에서는 자동차 솔루션 전체 범위가 AEC-Q100 표준을 준수합니다. 기능 안전에 대해서는 2021년에 ISO26262 ASIL-D 인증을 획득하였으며 고객과 협력하여 ASIL-B 수준 제품을 개발 중입니다. 더 나아가 2021년에 새롭게 출시된 ISO21434를 현재 자동차 기획 부서에서 실행 중에 있습니다. Phison Electronics는 자동차 NAND Flash 저장 솔루션에서 최고의 품질, 신뢰성 및 안전성을 제공하기 위해 약속합니다.
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