자동차 기술 탐구: 테슬라 오토파일럿

모빌아이는 카메라와 사물 인지 알고리즘을 기반으로 발전된 시스템이다. 모빌아이 이 외에도 ADAS를 실제로 적용하고 있고 개발하는 업체가 다수 있으며 대표적인 업체가 테슬라다. 테슬라는 이미 자율주행 시스템을 적용한 완성차를 판매하고 있고, 소프트웨 어를 업그레이드하면서 완성도를 높여가고 있다.

 

테슬라의 오토파일럿은 HW 3.0 단계에 이르렀으며 HW 4.0 단계에 대한 기대감이 모아지고 있다. HW 3.0 보다 약 3배 이상의 성능 개선이 예상되며, 브로드컴과 테슬라의 공동 개발한 칩이 TSMC 7nm 공정을 통해 양산된다고 알려져 있다. 기존 SoC는 삼성 전자의 14nm 공정에서 생산되며, 2H22 삼성전자는 7nm 공정을 사용한 칩을 공급할 예정이다.

 

 

테슬라는 자율주행 레벨5 달성을 위해 모빌아이나 웨이모 등의 업체와는 다른 방식을 선택했다. 모빌아이의 방식은 LiDAR 시스템을 기반으로 고밀도 3D 지도를 생성하고 GPS를 활용하여 차량이 이동하게 하는 방법이다. 테슬라의 방식은 비싼 LiDAR를 사용하지 않고 다중 카메라를 활용하여 데이터를 수집하고 이를 딥러닝으로 자율주행 환경을 개선시키는 방식이다.

 

 

FSD(Full Self-driving) Computer를 차량에 장착함으로써 각종 장치의 통제 시스템을 효율화하고 딥러닝의 효과를 극대화시키기 위해 도조(Dojo)라는 슈퍼 컴퓨터도 자체적으로 설계/제작했다. 테슬라의 설명에 따르면 도조 컴퓨터는 세계에서 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터인 후가쿠(Fugaku, Fujitsu 제작)보다 2배 이상 성능이 개선된 것이다.

 

 

차량의 전장 시스템이 고도화될수록 ECU(전자통제장치, Electric Control Unit)와 DCU(중앙통제장치, Domain Control Unit)를 장착하는 비중이 증가하고 있다. ECU는 통상 연료 투입량 조절, 점화 타이밍 조절, 엔진 회전 속도 조절, 가변 밸브 타이밍 조 절 등의 역할을 하며, 엔진, 자동변속기, ABS 등에 각각 사용된다.

 

테슬라는 통합 ECU 인 MCU(Media Control Unit)를 장착하고 있는데, 이는 인포테인먼트 관련 장치로 디스플레이, 텔레매틱스, 카오디오 같은 주행과 밀접하지 않은 기능을 담당한다. 즉 MCU 기능이 정지되더라도 주행이나 오토파일럿 시스템에 영향을 주지 않는다는 의미이다. 그럼에도 불구하고 엘런 머스크는 자율주행 레벨이 올라갈수록 인포테인먼트 시스템의 중요성이 상승하고 있다고 언급하고 있다.

 

 

초기 테슬라의 오토파일럿에는 모빌아이의 플랫폼으로 시작되었으나, 엔비디아를 거쳐 테슬라 자체 플랫폼이 개발되고 있다는 점은 자율주행 시스템의 개발환경과 방향이 다양해지고 있고 산업 자체가 도입기를 거쳐 성장 단계에 진입하고 있다고 판단해야 할 것이다. 또한 테슬라가 이러한 흐름의 한 축을 견인하고 있다는 점도 부인하지 못할 것이다. 이미 테슬라는 자율주행시스템이 적용된 양산차를 1백만대 이상 공급했기 때문이다.

 

테슬라가 양산차를 가장 많이 공급한 업체이지만 다른 경쟁사들과 개발 방법에 있어 차 이가 있다는 점은 인지할 필요가 있다. 그 중 하나가 HD Map을 사용하지 않는다는 것 이다. 도로의 지형과 상황에 따라 그에 맞는 자율주행을 수행하겠다는 의미이며, LiDAR 및 Radar에 의존하지 않고 카메라를 중심으로 그러한 시스템을 완성하겠다는 의도라고 해석할 수 있다.

 

 

LiDAR 및 Radar를 사용하지 않거나 앞으로 제거하겠다는 계획은 LiDAR를 유지하는 데 Cost가 많이 들고, 고장 시 대체할 수 있는 시스템을 함께 구축해야 하므로 다중 카메라를 사용하는 것이 Cost 효율화 측면에서 유리하기 때문이다. 참고로 HW 3.0 시스 템의 BOM Cost는 600달러 초중반으로 HW 2.5 시스템 대비 약 20%의 원가를 절감 한 것으로 추정된다.

 

테슬라의 자율주행 시스템의 개발 방향을 볼 때 지속적인 다중 카메라 채택, 딥러닝을 위한 하드웨어 플랫폼의 고사양화, 인포테인먼트 시스템의 중요성 증가 등이 향후에도 강조될 것이라는 점을 알 수 있다.

 

 

 

 

출처: 이베스트투자증권, 블룸버그, 테슬라

 

뜨리스땅

 

 

 

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자동차 기술 탐구: 엔비디아 자율주행 플랫폼, Drive Orin / Hyperion