차량용 반도체-1편. 퀄컴(Qualcomm)
자동차 디지털 트랜스포메이션을 가속화하다
최근 자동차산업은 급격히 변하고 있습니다. 테슬라의 등장과 함께 자동차는 단순히 이동수단이 아닌 인터넷에 접속하고, 게임을 할 수 있는 수단이며, OTA(Over-The-Air)로 차량의 기능이 계속 업데이트 되는 등 스마트 기기와 같이 기능하게 되는 것입니다.
그렇다면 자동차의 스마트 기기화. 디지털 트랜스포메이션은 어떻게 가능한걸까요? 이 자동차의 디지털 트랜스포메이션을 이끌어내는 솔루션에는 크게 4가지 정도가 있습니다.
첫번째는 테슬라와 같이 자체적으로 통합 ECU 및 자율주행(FSD) 칩을 설계해 스마트 기기화를 이뤄낸 부류('부류' 라고 표현했지만 사실상 테슬라 뿐이죠), 둘째는 Nvidia의 Drive 플랫폼, 셋째는 인텔 모빌아이의 자율주행 플랫폼, 마지막 넷째는 퀄컴의 Snapdragon Digital Chassis 입니다.
그 중 마지막, 퀄컴이 차량용 반도체에 뛰어든것은 작년 10월, 스웨덴 자동차 부품회사인 Veoneer(비오니어)를 인수한 이후입니다. 당시 46억 달러라는 큰 금액을 지불하고 Veoneer를 인수했는데, 이는 Veoneer의 ADAS 소프트웨어 자회사인 Arriver를 자사의 자율주행 플랫폼 Snapdragon Ride(스냅드래곤 라이드)에 포함시키기 위한 것이었습니다.
퀄컴이 발표한 Snapdragon digital chassis 개요퀄컴은 2022 CES에서 자신들이 제공하는 자동차 디지털 플랫폼 Snapdragon Digital Chassis에 대해 발표했습니다. Snapdragon Digital Chassis는 클라우드 기반 자동차 플랫폼으로 텔레매틱스/커넥티비티/컴퓨팅/주행보조/자율주행 등을 포함하고 있습니다.
크게 아래 4가지의 기능이 합쳐진 것으로 볼 수 있는데, 하나씩 차례로 살펴보겠습니다.
Snapdragon ride platform (자율주행 플랫폼)
Snapdragon car-to-cloud (클라우드 서비스)
Snapdragon cockpit platform (차량 인포테인먼트 시스템 플랫폼)
Snapdragon Auto connectivity platform (커넥티비티 플랫폼)
1. Snapdragon Ride Platform (자율주행 플랫폼)
스냅드래곤 라이드 플랫폼은 자동차 출시시기에 신차의 안정성을 평가하는 신차평가프로그램(NCAP)의 L1부터 L4까지 지원가능하도록 확정성을 갖춘 SoC 및 엑셀러레이터입니다. 말이 굉장히 어려운데, 한국이나 유럽, 미국 등 주요시장에는 NCAP(New Car Assesment Program) 이라는, 신차 대상 안정성 평가를 합니다. 유럽은 Euro Ncap, 한국은 KNCAP, 미국은 NHTSA NCAP(미국도로교통안전국)과 IIHS(미국고속도로안전보호협회), 동남아시아는 Asean NCAP, 중남미 지역의 Latin NCAP, 인도나 제3세계 국가의 Global Ncap 까지 종류가 정말 다양합니다.
이런 Ncap 테스트에서는 자율주행 안정성 평가를 시험하는데, 스냅드래곤 라이드 플랫폼은 이러한 안정성 대응이 가능한 안전하고 신뢰성있는 자율주행 구현이 가능한 것으로 보입니다.
대부분의 차량용 반도체는 첨단 기술을 사용하기보다 28~90nm의 안정성이 보장된 공정기술을 사용하지만, 스냅드래곤 라이드 칩은 4nm 수준의 공정기술로 제조해 현재 컴퓨터나, 스마트폰에 사용하는 수준과 유사합니다. 당연히 성능면에서나 에너지 소비 등 여러 측면에서 기존의 차량용 반도체와는 비교할 수 없는 퍼포먼스를 보여줄것입니다.
이를 바탕으로 주차나 맵, 센서를 통한 주변인식, 운전 정책 등 까지 통합이 가능한 솔루션이고, 간단한 주행보조부터 고도화된 자율주행까지 다양한 수준의 자율주행까지 구현 가능합니다.
Snapdragon Ride Vision SOC이러한 다양한 기능을 SoC(System On Chip) 형태로 제공하기 때문에, 기존의 자동차처럼 여러개의 ECU나 프로세서를 사용할 필요 없습니다. 위 이미지를 보시는 것처럼 CPU, ISP(이미지 센서 프로세서), VPU(비디오 프로세서) 등 다양한 기능의 칩을 하나의 시스템으로 통합한 형태입니다. 이는 기존의 차량용 반도체에서 볼 수 없었던, 스마트폰이나 PC에서 볼 수 있는 수준이죠.
특히, 스냅드래곤 라이드 플랫폼의 소프트웨어 로직은 앞서 말씀드린것과 같이 Veoneer의 자율주행 자회사 Arriver의 것을 사용해 그 안정성과 신뢰성을 더 향상 시켰습니다.
2. Car-to-Cloud 플랫폼
퀄컴의 스냅드래곤 디지털 샤시 플랫폼은 자동차가 클라우드에 연결하는 것을 가능케합니다.
자동차가 클라우드에 연결되는것은 자동차 제조사에게 큰 가치가 있습니다. 클라우드에서 차량의 주행데이터를 수집할 수도 있고, 이를 바탕으로 대규모 플릿을 운영하는 회사들에게 운행정보 및 차량상태를 관리하도록 할 수 있습니다. 또한 차량 주행 정보를 바탕으로 ADAS 로직 개선 등 기능을 더 고도화하고 발전시킬 수 있습니다. 그외에 소비자들에게 직접적으로 앱과 서비스를 제공할 수도 있습니다.
이 클라우드 기반을 바탕으로 자동차의 스마트 기기화가 가속될 것입니다.
3. Snapdragon Cockpit Platform (인포테인먼트 플랫폼)
디지털 칵핏 플랫폼은 사용자 맞춤 SoC와 소프트웨어로 차량내 환경을 최적화 합니다.
차량 내에 있는 다양하고 고도화된 인포테인먼트 시스템, 네비게이션이나 디지털 클러스터, 각 좌석에 있는 모니터와 스피커 등 하나의 SoC로 구현되는 것입니다. 각각의 시스템이 아닌 하나로 통합된 형태이기 때문에 차량에 모두 하나로 연결되어 제어가 가능하고, 시스템을 업데이트 할 수 있는것입니다.
차량내에 있는 여러개의 스마트 기기를 하나로 합친 느낌으로 보면 이해가 편하실 겁니다.
4. Snapdragon Auto connectivity Platform(커넥티비티 플랫폼)
마지막으로 오토 커넥티비티 플랫폼은 차량의 통신과 관련된 기능입니다. 5G 및 C-V2X(이동통신기반 차량-사물 통신)를 기반으로 주변의 자동차, 보행자, 신호체계와 까지 통신이 가능하게 합니다.
한마디로 향후에 차량이 주변의 모든 기기 또는 사람들과 운행에 대한 정보를 교환하고 신호를 보내고, 경고를 보내거나 할 수 있는 것이죠. 신호체계와의 통신을 통한 완전 자율주행이나, 교통흐름 최적화나, 보행자에게 경고 등도 할 수 있게 되는것이죠.
뿐만 아니라 향상된 위치인식 기능, 차량내에서도 WiFi나 블루투스, 텔레매틱스 기능을 지원하기 때문에 점차 중요해지는 자동차의 통신에 큰 역할을 하게 됩니다. 특히, 차량의 통신에서는 차량을 해킹하는 일도 생길수 있어 차량 통신 보안이 큰 이슈로 떠오르고 있는데, 차량과 클라우드, 다른차량 및 주변환경에 안전하게 연결하는 중요한 플랫폼이 될 것으로 보입니다.
이렇게 이번에는 퀄컴의 스냅드래곤 디지털 샤시 플랫폼에 대해 알아보았으며, 추후에는 다른 차량용 디지털 플랫폼에 대해 소개드리도록 하겠습니다.
자동차/모빌리티 산업을 직접 경험하고, 공부하면서 차잘알/모빌리티 전문가가 되는 그날까지..
