실시간 시스템 (Real-Time System) — 논리적 정확성(logical correctness)과 시간적 정확성(temporal correctness)을 모두 고려하는 컴퓨팅 시스템. 올바른 출력을 제때 생성해야 한다. 대부분 임베디드 시스템 형태로 구현된다.
정의
| 개념 | 정의 |
|---|---|
| Real-Time System | Logical + Temporal correctness를 모두 만족해야 하는 시스템. 통상 “embedded system” 형태. |
| Embedded System | 더 큰 시스템의 일부로 동작하는 전용 기능 컴퓨팅 시스템. 사용자에게는 숨겨져 있음. 통상 “real-time system” 형태. |
| Automotive System | 복합 분산 하드 실시간 임베디드 시스템. 수십 개 ECU가 네트워크로 연결된 구조. 시간 정확성은 센서→ECU→네트워크→액추에이터 end-to-end 지연으로 정의된다. |
하드 vs 소프트 데드라인
- Hard deadline — 미준수 시 응용 실패로 간주되며 제어 대상 환경에 치명적 결과를 초래. ISO 26262 기능 안전 대상 시스템이 대표적.
- Soft deadline — 지연 완료가 성능을 저하시키지만 심각한 피해는 없음. 통상 확률 분포로 명세 (예: 미디어 플레이어의 deadline miss ratio < 10% → 인간 눈으로 인식 불가).
실행 시간 (Execution Time)
- 같은 Job이라도 입력과 시스템 상태에 따라 실행 시간이 달라진다.
- 태스크 실행 시간 모델링 방식
- Stochastic — 확률 분포로 표현
- Deterministic — 통상 WCET(Worst-Case Execution Time)만 의미 있음. 스케줄링 가능성 분석에서 기본 전제.
자동차 컴퓨팅 플랫폼 3대 분류
| 플랫폼 | 주요 자원 | 통신 | 안전·보안 표준 | 특징 |
|---|---|---|---|---|
| Control | (Multicore) CPU | CAN | ISO 26262 (Functional Safety) | 실시간 스케줄링, Multicore 검증·최적화 |
| Infotainment | CPU + GPU | Wireless (LTE/BT) | ISO/SAE 21434 (Security) | OTA Connectivity, 새 UX |
| Intelligence | CPU + GPU + NPU | 차량 Ethernet | SOTIF (Intended Safety) | GPU/NPU 가속기, ADAS·자율주행 |
플랫폼별 OS 선택도 달라진다.
| 축 | 선택 스펙트럼 |
|---|---|
| 전통적 OS 관점 | Firmware → Real-Time OS → POSIX OS (QNX) |
| 자동차 표준 아키텍처 | No OS → AUTOSAR Classic Platform → AUTOSAR Adaptive Platform |
Firmware vs RTOS
전통적 임베디드 펌웨어는 Superloop 구조다. main() 안의 while(1) 루프에서 do_A(); do_B(); do_C();를 순차 호출.
RTOS는 각 작업을 주기 태스크로 표현한다. 예: TASK(5ms) { do_A(); TerminateTask(); }, TASK(10ms) { do_B(); TerminateTask(); }. 태스크는 우선순위와 주기로 스케줄링되며, 각자 독립된 실행 문맥을 갖는다.
자세한 RTOS 스펙은 VDX 참고.