Performance Guarantee of ADAS on Integrated ECU Concurrently Hosting Multi-Domain Applications

Abstract

Since ECUs are difficult to maintain and require high hardware costs such as wiring, previously distributed ECUs are being integrated. As a result of ECU integration, multi-domain applications share hardware resources with ADAS, leading to mutual interference. In this study, we conducted research to guarantee the performance of ADAS on integrated ECU hosting multi-domain applications. At first, we quantitatively observed that performance of ADAS is affected by contention for shared resources. This led us to acknowledge the necessity of isolating ADAS from the resources used by other multi-domain applications to mitigate the impact of shared resources contention. So, we built a resource isolation environment using LXC so that the minimum required resources by ADAS can be isolated from those used by other multi-domain applications. Before deriving the minimum resource requirement for ADAS, we preliminary optimized ADAS to reduce the minimum resource requirement. Afterwards, we experimentally derived the minimum resource requirement for guaranteeing ADAS performance with the proposed algorithm. Finally, we confirmed that the performance of ADAS is guaranteed with the derived minimum resources in the environment where multi-domain applications are concurrently executed.

ECU는 유지 보수하기가 어렵고 wiring과 같은 하드웨어 비용이 들기 때문에, 기존 분산되어 있던 ECU들이 통합되고 있다. ECU들이 통합됨에 따라, 다중 도메인 응용들이 ADAS와 하드웨어 자원을 공유하여 서로에게 영향을 주게 되었다. 우리는 다중 도메인 응용을 동시에 호스팅하는 통합 ECU에서 ADAS의 성능을 보장하는 연구를 진행하였다. 먼저, 우리는 ADAS의 성능이 공유 자원에 대한 경합에 의해 영향을 받는 것을 정량적으로 관찰했습니다. 이를 통해, ADAS 성능 보장을 위해서 ADAS가 요구하는 최소한의 필요 자원이 다른 다중 도메인 응용이 사용하는 자원들과 격리되어 ADAS에 할당되어야 하는 필요성을 확인하였다. 그렇기 때문에, ADAS에 필요한 최소한의 자원을 다른 다중 도메인 응용에서 사용하는 자원과 격리할 수 있도록 LXC를 사용하여 자원 격리 환경을 구축했습니다. ADAS의 최소 자원 요구 사항을 도출하기 전, 최소 자원 요구 사항을 줄이기 위하여 ADAS 최적화를 진행하였다. 이 후, ADAS 성능을 보장하는 최소 자원 요구 사항을 본 논문에서 제시하는 알고리즘을 이용하여 실험적으로 도출하였다. 마지막으로, 다중 도메인 응용이 동시에 실행되는 환경에서 도출된 최소 자원으로 ADAS의 성능이 보장됨을 실험을 통해 확인하였다.