SDV(Software Defined Vehicle)
하이투자증권, 바퀴 달린 컴퓨터 (2023.02.21)
그간 읽어보기만 하고 정리하지 못했던 리포트들을 하나씩 정리하고 있습니다. 지난주에는 미래에셋 AI관련 리포트를 복습했고, 이번 주에는 하이투자증권에서 발간한 SDV리포트를 공부하려고 합니다. 참고로 해당 리포트들은 증권사 홈페이지 등에 모두 공개되어 있으니 참고해 주시면 됩니다.
https://brunch.co.kr/@juhnhyeonmun/266
이번에 정리할 리포트는 2023.2.21일 하이투자증권에서 발간한 '바퀴 달린 컴퓨터, SDV'입니다. SDV는 Software Defined Vehicle의 약자로, 스마트카를 생각하면 이해하기 쉽습니다. 자동차가 스마트폰처럼 소프트웨어 기반 위에서 작동하며, 새로운 기능으로 업데이트되면서 지속적으로 발전하게 됩니다. Tesla가 주도하는 시장이며, 레거시 자동차 회사들도 2024~2025년을 기점으로 SDV로의 전환 목표를 제시하고 있습니다. 지금부터 주요 내용들을 정리해 보겠습니다.
1. SDV로의 변화는 가속화
피처폰에서 스마트폰으로의 업그레이드가 '통신수단'에서 '개인화된 컴퓨터'로 변혁했던 것처럼, 자동차 산업도 '이동수단'에서 '컴퓨터' 변화해 가는 과정. 스마트폰과 스마트카.
Tesla가 이를 주도하고 있으며, 이에 적극적으로 대응하는 완성차 업체만이 살아남을 것.
스마트카를 구현하기 위해서는 자동차 내부시스템을 소프트웨어 기반으로 작동되어야 하고, 이를 SDV라고 명명할 수 있음. SDV는 소프트웨어 기반으로 작동하는 차량이기 때문에 소프트웨어 성능에 따라 하드웨어 성능에 영향을 미치며, OTA 기반 소프트웨어 업데이트롤 인포테인먼트, 구동계, 차량 바디 등의 기능 보완이 가능함.
OTA기반의 시스템이 구축된 기업은 Tesla가 유일하며, 레거시 완성차 업체들은 2024~2025년 전환을 목표로 제시하고 있음
2. SDV란?(상세정리)
두 가지로 구분됨. ① OTA 업데이트와 통합 ECU(Electronic control Unit), 차량용 소프트웨어 및 클라우드로 구성되는 E/E(Electric/Electronic) 아키텍처, ② 모빌리티 및 커넥티비티 서비스를 통합하고 써드 파티 사업자까지 고려한 서비스 플랫폼.
향후 자율주행 기술을 완성시키기 위해 SDV구현이 선행되어야 함. ADAS(Advanced Driver Assistance System), 자율주행과 같은 소프트웨어 기반 안전 기능을 차량에 쉽게 통합하고 성능을 개선시켜 운전자의 주행 안전성을 높일 수 있음
3. 중앙집권형 E/E 아키텍처
기존 차량의 E/E는 수십 개의 ECU들이 네트워크로 연결된 분산형 구조를 지니고 있음. 각 ECU를 관리하는 MCU가 각각 존재(쉽게 말하면 부품들이 각각 따로 제어된다는 생각 하면 됨). 스마트키, 디지털 대시보드, ABS 브레이크, 자동 헤드라이트, 자동 공조기, 엔진 제어, ADAS 등 전자적으로 제어되는 모든 기능들은 각각의 ECU를 통해 제어되며 엔진을 제어하는 ECM(Engine control module), 브레이크를 제어하는 BCM(Brake Control Module), 에어백을 제어하는 ACU(Airbag control unit) 등 수많은 ECU들이 존재.
기존의 전통 방식에서 자유로웠던 Tesla는 ECU를 중앙집중화 하였음. Tesla는 2014 년 9 월에 HW 1.0 플랫폼을 출시하면서 단 4 개만의 ECU로 구성된 중앙집중형 E/E 아키텍처 기반의 소프트웨어 중심적 제어 시스템을 구현(Model 3 기준). 또한 2019 년부터 자체 개발한 SoC(System on chip)를 적용한 HW 3.0 플랫폼을 선보임.
레거시 완성차 업체들이 분상형 E/E 방식을 벗어나 중앙집중형 E/E 아키텍처를 구현한다는 것이 쉬운 일이 아님. 제안되는 방식은 도메인 E/E, 존 E/E 방식이 있음. 기능별 ECU를 묶어 DCU로 통합하는 방식이 도메인, 부품의 위치별로 ECU를 구성하는 방식이 존 E/E. 결국 존 E/E로 가야 하지만 도메인은 현실과 타협한 중간 단계라고 판단됨.
4. 중앙형 E/E 아케텍쳐의 심장은 고성능 AP
중앙화된 아키텍처를 구성하면 이를 구현하기 위한 프로세서가 더욱 중요해짐. 고성능 AP는 수많은 MCU를 대체해 차량제어기능을 수행하고, 대용량 데이터를 실시간 연산처리해 자율주행을 수행하게 될 것.
현재 Lv2~3 수준의 자율주행을 위해 사용되는 AP에서는 50W 내외 소비전력으로 100~300 TOPS(1 TOPS: 1초에 1 조회 연산)의 성능이 요구되고 됨. 또한 Lv4 이상의 완전자율주행을 위해서는 동일한 수준의 소비전력에서 1,000 TOPS 이상의 성능이 뒷받침되어야 할 것으로 전망.
Tesla는 자체 AP를 HW 3.0부터 구축. 저전력 고성능의 전용 AP를 보유하고 있음. 그러나 기존 레거시 완성차 업체 중 자체 AP를 보유한 기업은 없으며, 엔비디아의 AP를 채택할 가능성이 높음. 일부 레거시 업체에서 자체 플랫폼 구축, AP 내재화를 준비 중인 경우도 있으나 쉽지 않을 것으로 보임.
5. 중앙형 E/E 아키텍처를 위한 통합형 OS
차량용 OS와 스마트폰 OS는 하드웨어를 제어하고 응용 소프트웨어를 위한 기반 환경을 제공한다는 점은 동일. 그러나 차량용 OS는 다양한 멀티태스킹이 이루어져야 함. 차량 한 대에서 EV/파워트레인, 바디/새시, ADAS 및 자율주행, 인포테인먼트, 커넥티비티 등 다양한 기능을 동시에 수행해야 하고, 각각의 기능별로 요구되는 안정성과 응답속도 등의 조건도 상이.
Tesla, 현대차, Volkswagen, Toyota, Daimler 등은 자체 통합 OS를 개발해 인포테인먼트를 구현하는 반면, Honda, Ford, Stellantis, GM, Renault-Nissan-Mitsubishi 얼라이언스, Volvo 등은 많은 완성차 제조사들이 안드로이드 오토모티브를 채택 중이거나 채택할 계획.
모바일 시장이 Apple의 iOS를 제외하면 대부분 오픈 플랫폼인 안드로이드 OS 생태계를 구축하고 있다는 점을 돌이켜볼 필요가 있음.
※ 아래는 개인적인 생각
SDV 산업의 개괄적인 내용을 요약한 부분입니다. 리포트에서는 추가적으로 SDV 시장에서 열릴 콕핏(디스플레이), OS의 세부적인 기술기반, 아키텍처의 세부적인 기술 등이 포함되어 있습니다. 관심 있으신 분들은 원문을 찾아보시면 좋을 것 같습니다.
이어서 관련 기업을 정리하고 있습니다. 국내 증권사인지라 국내 기업들이 주로 분석되어 있습니다. 현대차, 기아는 물론이고 전장장비 수혜가 예상되는 LG전자, LG디스플레이, 현대오토에버 등이 포함되어 있습니다.
그런데 꼭 이런 기업을 볼 필요가 있을까 싶습니다. SDV 시장을 사실상 만든 기업이자, 압도적인 선두 기업에 투자하면 되지 않을까 싶습니다. 아키텍처도 완성되어 있고, AP도 자체 보유하고 있으며, OS도 자체 개발한 Tesla입니다. 전통 레거시 회사에서는 세 가기 중 어느 것 하나도 제대로 구현한 기업이 없습니다. Zone 아키텍처의 구현은 부품사와의 기존 관계 때문에 쉽게 변화하고 있지 못하고, AP개발은 테크 기업이 아닌 이상 사실상 불가능하며, OS는 빅테크에게 주도권이 넘어간 듯합니다.
밸류에이션과 가격은 개인이 판단할 문제입니다. 그러나 SDV의 압도적 1등은 바뀔 가능성이 거의 없어 보입니다.
