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폭스바겐, “다음 단계는 프로세서와 소프트웨어가 핵심”

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글 : desk(webmaster@global-autonews.com)
승인 2021-05-05 19:48:59

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2015년 디젤 스캔들을 발발해 전동화에 불을 붙인 폭스바겐이 그동안 대대적인 전동화전략을 추진해 온데 이어 이번에는 자율주행기술을 위한 프로세서와 소프트웨어 개발에 박차를 가하고 있다. 배터리도 수급은 물론이고 에너지 밀도, 부피, 가격, 전고체 배터리 등 해결해야 할 과제가 많은데 이제는 피할 수 없는 상황에 이르렀고 다음 단계로 소프트웨어와 프로세서의 내재화를 위해 속도를 내고 있는 것이다. 폭스바겐과 외지의 자료를 종합해 그 내용을 정리한다. (편집자 주)

폭스바겐이 앞으로는 소프트웨어와 프로세서 등 자체 개발 및 생산을 가속하고 있다고 독일 매체 한델스블랏(Handelsblatt)이 보도했다. 이 매체는 폭스바겐 경영진과의 내부 회상회의에서 컴퓨터 칩에 관한 내용이 언급됐으며 CEO 헤르베르트 디스(Herbert Diess)가 차체 칩을 개발하기 시작했다고 전했다. 

현재 자동차 산업에서 생산을 방해하는 것은 대량 생산 제품의 제조가 아니라 고성능 프로세서의 설계에 있다. 더 구체적으로는 그 칩을 생산하는 것도 병목현상이 발생하고 있다. 코로나19로 PC와 가전제품, 스마트폰의 수요가 급증하면서 상대적으로 성능이 낮은 자동차용 칩의 공급에 문제가 생긴 것이다. 애플 위탁생산업체 창업자는 이 현상이 2~3년은 갈 것이라고 전망하기도 했다.

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한델스블랏에 따르면 폭스바겐의 헤르베르트 디스는 향후 경쟁에 대처하기 위해서는 반도체와 소프트웨어의 자체 개발 외에는 다른 방법이 없다고 생각하고 있다고 한다. 이미 알려져 있다시피 거대 기술 기업 애플을 비롯해 구글, 테슬라는 물론이고 중국의 바이두를 비롯한 일부 제조업체까지 이미 자체 프로세서를 구축하고 있다. 

헤르베르트 디스는 배터리 전기차 경쟁은 이미 본격적으로 진행되고 있으며 새로운 과제는 전자, 네트워킹, 그리고 무엇보다 자율 주행이라는 의견을 피력했다고 한델스블랏은 전했다. 이를 위해서는 사용자 인터페이스를 위한 자체 소프트웨어를 보유하는 것이 필수적 일뿐만 아니라 고성능 프로세서를 개발하는 것은 필수 불가결하다는 것이다.

지금까지 폭스바겐를 비롯한 완성차업체들은 외부 업체로부터 반도체 등의 부품을 아웃소싱해 오고 있다. 한델스블랏은 폭스바겐 관계자의 인용하여 그들은 칩을 어떤 형태로든 제조할 수 있지만 개발 및 특허는 폭스바겐에 속해야 한다고 생각하고 있다고 한다. 이를 위해 약 200 명의 전문가로 구성된 팀이 필요하며 대부분 외부에서 채용하고 있다. 

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이에 대해서는 테슬라의 예에서 확인이 가능하다. 통상적인 자동차에는 약 30개에서 100개의 칩이 필요하지만 테슬라는 그것을 3~5로 통합해 중앙집중식 컴퓨터로 바꾸었다. 이 칩은 테슬라가 설계하고 삼성전자의 기판을 이용해 대만 업체가 생산하고 있다. 

오늘날 자동차 업계에서는 고성능 컴퓨터를 포함한 중앙집중형 아키텍처를 개발하고 있다. 대부분이 2025년 이후에 실용화될 수 있을 것이라고 전망하고 있다. 그런데 테슬라는 2014년 HW1.0이라는 이름으로 1세대 전자 플랫폼을 선보인 이후 2016년 HW2.0, 2019년에는 HW3.0을 모델 3에 도입했다. 니케이오토모티브는 3kg이 되지 않는 이 두뇌는 테슬라의 힘의 원천임과 동시에 자동차 부품의 공급체임을 완전히 바꾸는 영향력을 갖고 있다고 분석했다.

HW 3.0은 트라이캠과 밀리파 레이더, 초음파 센서로 360도 감지하며 무선 업데이트도 가능하고 자체 개발한 AI 칩을 채용한 것이 특징이다. 이는 또한 레벨4와 5 수준의 완전 자율주행차에 대응하는 수준이다. 아직은 5G가 완전히 구현되지 않아 무선 업데이트가 여의치 않지만, 그것은 시간문제일 수 있다.

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더 놀라운 것은 통합 ECU의 연산처리능력이 144TOPS(매초 144조회)로 높고 소비 전력도 72W에 불과하다는 것이다. 2020CES를 통해 선보인 퀄컴의 스냅드래곤 오토모티브 플랫폼의 프로세서는 700TOPS라고 했는데 이 부문의 발전이 얼마나 중요한지를 말해 주는 대목이다.
 
하지만 니케이오토모티브는 그보다는 이 통합 ECU를 테슬라가 자체 개발했다는 것에 더 주목했다. 대만 업체가 위탁 생산한 것으로 기존 자동차부품업체들이나 엔비디아, 퀄컴 등으로부터 납품받은 것이 아니라는 것이다. 이는 전통적인 메가 서플라이어들이 지금의 상황대로라면 주도권을 빼앗길 수 있다는 얘기일 수도 있다. 게임의 법칙이 바뀐다는 표현이 이래서 등장한 것이다.

한편 센서 중 중요한 부분인 카메라도 당초에는 모빌아이의 EYEQ3를 채용했으나 2016년 5월 모델S의 사고를 계기로 테슬라는 모빌아이와 관계를 끝내고 엔비디아를 거쳐 지금은 자체 개발한 고성능 AI칩인 SoC(System on Chip)를 통합 ECU에 채용하고 있다. 현재는 모빌아이의 EyeQ4를 바탕으로 트라이캠을 개발하고 있는 업체는 ZF가 유일한데 테슬라는 그것을 자체적으로 개발하고 트라이캠을 포함해 9개의 카메라를 탑재해 라이다를 사용하지 않으면서도 충분한 감지를 할 수 있다고 한다.

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특히 자율 주행에는 초고성능 대용량 컴퓨터 성능이 필요하다. ID.3 이후 폭스바겐은 중앙 컴퓨터와 공급 업체가 제공하는 제어 장치가 훨씬 적은 유사한 시스템으로 바꿔 왔으며 이미 트리니티(Trinity) 프로젝트를 통해 자율 기능을 갖춘 배터리 전기차를 발표했다.

트리니티 시리즈의 자동차는 2024 년 아우디 브랜드에서 개발할 폭스바겐의 자체 운영 체제인 vw.OS로 작동된다 . 폭스바겐은 2020년 잉골슈타트의 아우디 본사에 기반을 둔 자회사 카소프트웨어(software.org)를 설립했다. 이 회사는 2021 년 3 월 말부터 프로그래밍 방식 회사 이름은 카리아드(Cariad)로 바꾸었으며 이는 "Car, I Am Digital"에서 따 온 것이라고 한다. 카리아드 이미 3,000 명의 직원을 고용하고 있으며, 2025 년까지 10,000 명의 직원고용을 목표로 하고 있다.

미래의 자동차 소프트웨어는 익숙한 작업, 운전, 인포테인먼트, 편의 및 운전 안전을 제어 할뿐만 아니라 자율 주행을 포함하여 점점 더 강력 해지는 지원 시스템을 제어해야 한다. 카리아드는 마이크로소프트와 공동으로 새로운 플랫폼을 개발하고 있다. 자율주행은 알 수 없는 양의 데이터를 순식간에 처리해야 한다. 소프트웨어는 그만큼 강력해야 하며 이는 하드웨어도 마찬가지이다.

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여기에서 높은 기술력을 갖고 있는 거대 IT기업들이 자동차산업 링 안으로 들어오고 있으며 헤드베르트 디스는 특히 심각하게 받아들이고 있다고 한델스블랏은 적고 있다. 그는 ‘프로젝트 2030’을 위해 반도체에 대한 전문성을 핵심 역량으로 보고 있다고 한다.

폭스바겐은 2020년 말 통합 ECU용 반도체에 일본의 르네사스 테크놀러지의 칩을 선택했다. 다임러 AG가 엔비디아를 선택한 것과 방향이 다르다. 이는 폭스바겐은 ECU의 기능을 단계적으로 통합한다는 것이고 다임러는 단번에 통합을 추진하는 테슬라와 같은 접근 방식을 취하고 있다는 것을 말한다. 폭스바겐은 ID.3에 ICAS1 (In-Car Application Server 1)라고 하는 통합 ECU를 탑재하고 있는데 이는 콘티넨탈이 르네사스의 SoC (System on Chip) R-Car M3를 채용해 개발한 것이다. 다임러는 엔비디아의 SoC 오린(Orin)을 채용한다.

지금 전 세계 자동차회사들은 에너지 밀도가 높은 배터리 셀, 구체적으로는 전고체 배터리의 자체 개발 및 생산으로 방향을 선회한 상황이며 그것이 게임체인저가 될 것이라는 인식을 갖고 있다. 탄소중립이라는 절체절명의 과제를 위해서는 배터리 전기차와 수소차(엔진과 연료전지)는 피할 수 없다. 

그에 더해 더 큰 문제인 반도체와 그것을 구동하는 소프트웨어 문제를 해결하기 위해 다각적인 방안을 강구하고 있다. 이론적으로는 간단하지만 배터리와 반도체 모두 자체적으로 개발하기에는 적지 않은 시간과 투자가 필요하다. 결국은 새로운 차원의 기술력이 필요하고 그것을 뒷받침할 수 있는 투자가 있어야 한다. 
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