5G가 현실화 되어가고 커넥티드카와 자율주행차 등 스마트 자동차에 대한 요구가 증가하면서 반도체 시장도 모바일에서 자동차로 이동하고 있다.

 

대표적인 반도체 업체로는 자율주행 시스템 분야의 엔비디아 (Nvidia)가 있고, 모바일 분야의 인텔, 퀄컴도 자동차 시장 진출을 준비하고 있다. 미래 시장으로 시스템 반도체를 키우고 있는 삼성과 SK 하이닉스 역시 자율주행용 반도체 개발에 집중하고 있다.   

 

■ 엔비디아 (Nvidia) 

 

엔비디아는 그래픽 처리 장치 (Graphics Processing Unit; GPU) 전문업체로 시작하여, 빅데이터 분석, 딥러닝 (deep learning) 등에 GPU 병렬컴퓨팅이 활용되면서 인공지능 (AI) 시대 선두주자로 부상하였다. 

 

엔비디아는 2016년 자율주행차용 오픈 AI 컴퓨팅 플랫폼 '드라이브 PX2'을 선보이고, 드라이브 PX2를 활용하여 자동차 업체, 자동차 부품업체, 지도 전문업체 등과 자율주행차 개발을 위해 협력하고 있다.

 

드라이브 PX2

- 기능

      . 센서 융합: 라이다, 레이더 및 초음파 센서, 카메라의 데이터를 융합

      . Deep learning: convolutional neural network (CNN)

      . SDK

      . HD mapping

- 확장성: 드라이브 PX2는 오토크루즈 기능용 모듈부터 자율주행이 가능한 AI 슈퍼컴퓨터까지 확장이 가능하다. 

 

DRIVE PX2

 

협력업체

- 자동차 업체: 테슬라, 아우디, 메르세데스, 벤츠, PACCAR 등

      . 테슬라: Model S

      . 아우디: Q7 파일럿 차량과 BB8 테스트 차량

      . PACCAR: 자율주행트럭 (1, 2)

- 자동차 부품업체: ZF, 보쉬 (Bosch) 등

      . ZF: Pro AI 출시 - 자동차, 트럭 및 공장에 자체 주행기능 제공

- 지도 전문업체: 히어 (Here), 젠린 (Zenrin) 등   

- IT 업체: 바이두 (Baidu) 등

 

목표: 2020년 자율주행차 출시

 

NVIDIA Self-Driving Car Demo at CES 2017  

 

■ 인텔 (Intel)

 

5G는 2020년 경 상용화될 것으로 전망되고 5G 상용화 시 5G 네트워크를 기반으로 자율주행차 출시가 탄력을 받을 것으로 전망된다. 모바일 칩 시장 강자인 인텔은 올해 5G 칩을 선보였고, 자율주행차용 5G 칩도 개발에 착수하며 향후 자율주행 시장을 주도하고자 한다. 

 

인텔은 CES 2017에서 5G 모뎀 칩과 RF 칩을 공개하였다. MWC 2017에서는 자동차, 연결성, 클라우드에 걸친 자동차 솔루션을 위한 'GO' 시스템을 선보이고 BMW 차량에 구현하여 전시하였다. 

 

인텔 GO 시스템 구성

- 자율주행을 위한 In-Vehicle 개발 플랫폼

- 초고속 초저지연 연결을 위한 5G Platform 

- Deep learning 등을 지원하는 SDK

 

자율주행시 엄청난 량의 데이터를 지연없이 전달하기 위하여 5G 기반의 초고속, 초저지연 통신과 V2V 연결을 지원한다.  

 

인텔 5G 모뎀 (하단 왼쪽)과 5G RFIC (하단 오른쪽)

 

Intel GO Development Platform: Atom 프로세서 버전 (왼쪽)과 Xeon 프로세서 버전 (오른쪽)

 

5G Automotive Trial Platform (Intel): 5G 플랫폼 (왼쪽)과 GO 개발 플랫폼 (오른쪽)

 

협력사 및 투자

- 2016년 BMW 및 모빌아이와 협력 발표

- 2017년 1월: 자동차용 지도업체 Here 지분 (15%) 인수 발표

- 2017년 3월: 이스라엘 자율주행 기술 전문업체 모빌아이를 인수 (153억 달러)하며 자율주행 프로세서 분야 강화

 

자율주행 테스트: BMW 및 모빌아이와 협력하여 2017년 하반기에 자율주행차 40여대를 도로 시험할 계획이다.

 

목표: 2021년 자율주행차를 출시하는 것을 목표로 BMW 및 모빌아이와 협력하고 있다. 이들 3사는 CES 2017에서 완전 자율주행차 프로토타입인 'BMW i'를 선보였다. 

 

Intel Self-Driving Car Demo at CES 2017  

 

■ 퀄컴 (Qualcomm)

 

모바일 반도체 선두주자인 퀄컴은 모바일 시장의 성장 한계를 극복하고자 IoT, 자율주행차 등으로 진출을 꾀해왔다. 2016년 10월 NXP를 470억 달러에 인수하면서 자동차용 반도체 시장 진출을 강화하였다. NXP는 자동차용 인포테인먼트 시스템, ADAS, 보안, 교통카드 등 다양한 분야의 자동차용 칩을 개발하고 있다. 반도체 설계 뿐 아니라 생산도 가능하게 되면서 종합반도체 업체로 변신을 보이고 있다.    

 

자율주행차용 프로세서: 스냅드래곤 820A

2016년 퀄컴은 자동차용 프로세서인 스냅드래곤 820A/820Am을 공개하였고, 2017년 CES와 MWC에서 820Am을 탑재한 자율주행 플랫폼 'Data Platform (DDP)'과 자동차들을 전시하였다. 820Am은 820A에 LTE CAT-12를 지원하는 X12 모뎀이 더해진 것이다. 자동차가 클라우드에 연결되어 실시간으로 음악, 동영상 스트리밍, 네비게이션 사용이 가능하다.    

 

S820 automotive processor (위)와 S820Am automotive development platform (아래) 

 

드라이브 데이터 플랫폼 (Drive Data Platform; DDP)

퀄컴의 자율주행차 플랫폼으로, 차량 센서 정보를 수집/분석하며, 운전 패턴을 모니터링하고 학습하며, 주변을 감지/인식하고 데이터를 다른 차량, 클라우드 등 외부와 공유할 수 있다.

 

- 주요 기술:    

      . 정밀 포지셔닝 / 3D HD mapping - GNSS와 VIO (Visual-Inertial Odometry)을 융합

      . on-device 머신 러닝 - SNPE (Snapdragon Neural Processing Engine) 기반

      . 다양한 연결성 (LTE, V2X, WiFi 등) 

 

 

 

 

C-V2X

C-V2X (cellular vehicle-to-everything)는 3GPP Release 14규격으로 자동차가 다른 자동차, 보행자, 도로 인프라, 클라우드 등과 통신하기 위해 필요한 규격이다. Release 15에서 5G NR (new radio) 스펙이 정해지면 초고속 및 초저지연을 위한 통신과 네트워크가 지원되어 자율주행 현실화에 큰 힘이 될 것으로 기대받고 있다.

 

- V2X 종류:

      . V2V (vehicle-to-vehicle) - 자동차 간 통신

      . V2P (vehicle-to-pedestrian) - 자동차와 보행자 간 통신

      . V2I (vehicle-to-infrastructure) - 자동차와 도로 인프라 간 통신 

      . V2N (vehicle-to-network) - 자동차와 V2X 어플리케이션 간 통신

 

A use case of C-V2X 

 

Evolution of C-V2X

 

 

협력사

- 2016년 10월 NXP 인수

- 스냅드래곤 820A 탑재 자동차: 폭스바겐과 협력

- 2017년 C-V2X 컨소시엄인 Convex  (Connected Vehicle to Everything of Tomorrow) 설립

- 아구스 (Argus) - 2017년 1월 스냅드래곤 820A 칩에 자동차 보안 솔루션 탑재하기로 협력  

 

■ 삼성전자

 

삼성전자는 전통적으로 메모리 반도체 강자로, 시스템 반도체는 취약한 편이었다. 최근에는 모바일 AP를 스마트폰에 탑재하는 등 시스템 반도체 시장에서도 영향력을 확대해가고 있다. 2016년 미국 전장기업 하만을 80억 달러에 인수하며 자동차 반도체 시장 진출을 가시화하였고, 2017년 1월에는 아우디 인포테인먼트 시스템에 AP 엑시노스 (Exynos)를 공급하며 반도체 시장에 진출했다. 

 

■ SK 하이닉스 (SK hynix)

 

2016년 9월 차량용 전장사업을 담당하는 오토모티브 전략팀을 만들고, 차량용 반도체 사업을 강화하고 있다. 현재는 자동차 인포테인먼트용 D램이나 낸드플래시 공급이 주이나, 향후 ADAS와 자율주행에 집중할 계획이다.