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전기차 시대에 도입하면서 차량에 들어가는 반도체 수량이 내연기관보다 훨씬 많아지고 있다. 또한 자율주행, 인포테인먼트 기능이 상향되면서 이에 필요한 데이터 처리용 반도체가 필요하다. 또한 최근 경기 침체 중 그나마 반도체의 성장을 기대하는 Application이 차량용이다.
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차량용 반도체
요즘 차를 구매해서 받으려면 한참을 기다려야 한다. 인기 차종은 신차 출고가 지연되고 있고, 일부 모델은 스마트폰 무선충전, 트렁크 킥 모션 등 각종 옵션들이 빠진 채로 출고되고 있다. 이유
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전기차와 지율주행하면 테슬라. 그렇다면 테슬라 차량에 탑재된 자율주행용 반도체는 어떤 것이 있고, 메이커는 누구일까?
자율주행은 AP, 인포테인먼트는 MCU
테슬라에 들어가는 주요 차량용 반도체는 크게 2가지로 나눌 수 있다. 자율주행 기능을 하는 ADAS(Advanced Driving Assistant System) 용 반도체와 엔터테인먼트 기능을 하는 인포테인먼트용 반도체이다. 테슬라에서 네이밍 한 것은 ADAS역할은 AP(Auto Pilot), 인포테인먼트 역할은 MCU (Media Control Unit)로 대시보드 중앙에 위치한 화면 뒤에 탑재되는 모듈이다. 이 중에서 자율 주행과 연관된 AP 모듈에 사용되는 반도체에 대해 알아보자.
ADAS용 반도체
테슬라는 ADAS 기능들을 오토파일럿(Autopilot), 향상된 오토파일럿(Enhanced Autopilot), 풀 셀프 드라이빙 구현 기능(FSD, Full Self Driving Capability)로 나누어서 구분하고, Enhanced Autopilot과 FSD는 별도의 추가 비용을 받는다.
가장 기본인 오토파일럿의 ADAS는 크루즈 컨트롤(지정된 속도로 운행하며 앞차와 간격이 가까워지면 속도를 줄이거나 정차), 오토스티어(현재의 차로를 계속 유지하면서 운행), 인접 차로 차량 관찰 등이 탑재돼있다. 요즘 나오는 차들의 기본 옵션과 비슷한 수준이다.
다만 Enhanced autopilot과 FSD에는 자동 차로 변경, 자동 주차, 신호등 및 정지 표지판 인식 등 더 높은 수준의 인공지능 영역의 기능이 탑재된다.
테슬라의 오토파일럿 모듈에 적용된 반도체는 아래와 같다.
| 모듈 (하드웨어) | 출시일 | 플랫폼 | 주요 반도체 칩 (수량) |
| HW0 | 2012년 | X | X |
| HW1.0 | 2014년 | 모빌아이 EyeQ | 모빌아이 EyeQ3 (1) |
| HW2.0 | 2016년 | 엔비디아 Drive PX2 | 엔비디아 Parker SoC (1), 엔비디아 Pascal GPU (1), 인피니온 Tricore MCU (1) |
| HW2.5 | 2017년 | 엔비디아 Drive PX2 | 엔비디아 Parker SoC (2), 엔비디아 Pascal GPU (1), 인피니온 Tricore MCU (1) |
| HW3.0 | 2019년 | 테슬라 | 테슬라 SoC (2) |
2014년 초기에는 모빌아이 칩을 사용했다가 HW2.0부터 엔비디아 그리고 2019년 HW3.0 부터 테슬라의 자체 반도체 플랫폼이 적용되었다.
HW2.5에 비해 3.0은 주요 칩이 4개에서 2개로 줄었다. 자체 칩 개발로 필요한 기능만 넣었기 때문에 칩 수량을 줄여 모듈의 공간을 효율적으로 사용할 수 있게 했다. 그리고 성능도 더 좋은 14nm를 적용했다. 아래는 자체 개발 칩이 결과적으로 더 싸다는 내용이다.
정리해 보면 테슬라는 자율주행용 모듈에 모빌아이, 엔비디아, 인피니온 칩을 사용하다가 자체적으로 만들어 탑재하고 있다. HW3.0부터 자체 칩을 개발하여 더 싸게 더 효율적으로 성능을 극대화하고 있다. HW4.0에는 당연히 자체 칩이 적용될 것이고 성능이 더 강화된 7nm 가 적용될 것으로 보인다.
마치 애플의 M시리즈 자체 칩 또는 구글, MS, 아마존 등 빅테크들의 서버용 자체 칩 개발과 유사한 흐름이다. PC, 서버 뿐 아니라 차량 산업에서도 완성차 OEM 기업들이 자체 개발 칩들을 적용하고 있는 것이다. 자신들의 최종 제품에 극대의 성능을 내기 위해 기성품을 사용하지 않고, 직접 개발하는 빅테크의 산업 트렌드이다. 현대차 그룹도 반도체 자체개발을 추진하고 있듯이 완성차 기업들의 반도체 개발 움직임을 계속 살펴볼 필요가 있다.