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글로벌오토뉴스 채영석 국장은 30년 동안 자동차 전문기자로 활동해 왔으며 인터내셔널 엔진 오브 더 이어, 월드 카 오브 더 이어의 심사위원이다. 골드만 삭스 등 투자은행들과 다른 시각으로 산업 분석을 해 오고 있다. 지금까지 3,000종 이상의 차를 타고 시승기를 쓰고 있으며 세계적인 모터쇼와 기술세미나 등에 참석해 글로벌 차원의 트렌드 분석에 힘을 쏟고 있다. 2013년 골드만 삭스가 유가 200달러 시대를 이야기했을 때 역으로 유가 폭락 가능성이 있다는 칼럼을 쓰기도 했다.

158. 테슬라 AI 데이 - 반도체 직접 생산과 테슬라 봇 본격 개발

페이지 정보

글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)
승인 2021-08-22 19:27:21

본문

2021년 8월 19일, 테슬라의 인공지능의 날(AI Day)이 개최됐다. 이번 AI 데이에서는 자율주행과 FSD(Full Self Driving), 지난 4월 외부에 공개한다고 밝혔던 슈퍼 컴퓨터 도조에 관한 비전 문제 해결, 그리고 테슬라 봇이라고 명명한 휴머노이드 로봇에 관한 프리젠테이션이 두 시간 반 가량 진행됐다. 주목을 끈 것은 자율주행의 안전성을 위한 칩의 직접 생산과 테슬라 봇이라고 명명한 휴머노이드 봇이었다. 테슬라 AI데이에 등장한 새로운 기술이 시사하는 바를 짚어 본다. 


글 / 채영석 (글로벌오토뉴스 국장)

일론 머스크는 투자자들의 시선을 끄는 데는 많은 재능이 있다. 애플의 스티브 잡스는 그런 재능으로 스마트폰을 만들어 세계적인 팬덤을 만들었고 애플만의 생태계를 구축해 천문학적인 시가 총액으로 세계 모든 사업체들을 앞서고 있다. 2020년 8월 기준 애플의 시가총액은 2조 달러(2,252조원)를 달성해 2년 만에 두 배로 늘었다. 1조 달러에 도달하는데 42년이 걸렸지만 2조 달러에 이르는데는 2년밖에 걸리지 않았다. 이는 한국의 GDP보다 높고 자동차회사 9개를 합한 것보다 많았다. 

테슬라도 2020년 8월 말 기준 애플의 1/4에 달하는 450조에 육박했으며 올 해 1월에는 8,341억 달러(약 910조원)로 자동차업계 1위를 넘어선지 얼마 되지 않아 1년 만에 두 배로 뛰었다. 코로나 19 이전 50달러였던 주가는 2020년 여름 500달러, 가을에는 900달러까지 뛰었고 올 해 3월 초 600달러 아래로 떨어졌다가 지금은 680달러선이다. 4월 초 테슬라의 시가총액은 5,938억 달러(약 672조)였다. 그 사이 테슬라는 9월에 배터리 데이를 개최했고 올 해 초 4월에는 오토노미데이를 열었다. 그때마다 애널리스트들은 열광했고 미디어들은 그대로 받아썼고 결과는 주가 상승으로 이어졌다. 

테슬라는 오토노미 데이와 배터리 데이, 그리고 AI 데이 등 이 시대의 화두라고 할 수 있는 주제로 이벤트를 개최해 투자자들을 끌어 모으고 있고 테슬라만의 팬덤을 형성해 가고 있다. 여전히 실제의 제품보다는 미래의 약속이 더 많지만 최근 들어 자동차의 판매가 증가하고 그에 따라 순이익도 기록하는 등 가시적인 효과가 나타나고 있다. 하지만 비트코인 사건에서 알 수 있듯이 당장에는 투자를 모으는 것이 더 급해 보이는 미국식 주주 자본주의 측면이 강한 측면도 있다. 

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테슬라를 비롯한 미국산 유니콘들을 이야기할 때는 이제는 그들이 제시하는 기술이나 상품보다는 주가를 먼저 이야기하는 시대다. 넘치는 유동성으로 갈 곳 잃은 자산들이 몰리는 곳이기 때문이다. 미국식 약탈 자본주의의 폐해인 부의 양극화 현상인데도 정치인들은 그것을 이용하는 시각이 처한 입장에 따라 서로 다르게 표현하고 있다. 

4월의 오토노미 데이(Tesla Autonomy Day)에서는 자체적으로 설계 개발한 자율주행용 컴퓨터를 발표했다. 테슬라의 일런 머스크는 지금까지 나온 칩 중 가장 좋은 것이라고 주장했다. 테슬라는 4월 초 오토 파일럿 3.0 이라는 이름의 컴퓨터를 개발하고 있다고 했는데 양산에 들어간 것이다. 테슬라는 지금까지 삼성전자에 이어 엔비디아의 칩을 사용했었다. 그러니까 테슬라의 모델에는 이후 테슬라가 직접 설계한 컴퓨터로 대체된 것이다. 
 
당시 일론 머스크는 이번에 개발한 컴퓨터는 완전자율주행에 대응한다고 설명했다. 8대의 카메라와 12개의초음파 센서 및 레이더를 사용하고 있다. 여전히 LIDAR는채용하지 않고 있다.

그리고 이번에는 다시 인공지능의 날(AI Day)로 다시 세계의 이목을 집중시키고 있다. 

언제나 그렇듯이 일론 머스크는 “테슬라가 전기자동차 회사 그 이상이다.”라는 표현을 강조한다. 이번에는 휴머노이드 로봇을 포함하여 자율 주행차를 넘어 응용 프로그램에 사용할 수 있는 추론 수준과 교육 수준에서 하드웨어에서 깊은 AI 활동을 가진 회사라는 점을 내 세웠다.

스티브 잡스는 새로운 제품으로 프리젠테이션을 했다면 일론 머스크는 이번에도 신제품을 공개하는 것이 아니라 특정 분야에서 작업하고 있는 새로운 기술을 제시하는 패턴은 이번에도 마찬가지였다. 예를 들어 3년 전에도 배터리 가격 절반을 이야기했었는데 2020년 9월의 배터리 데이에서도 3년 후 실현을 언급했다. 


도조 슈퍼 컴퓨터 자체 개발 및 생산
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2019년 4월 22일 테슬라 오토노미데이에서 처음 언급된 도조(Dojo)는 일종의 신경망 훈련을 위해 특별히 설계된 슈퍼 컴퓨터를 말한다. 자율주행에 활용되는 뉴럴넷(신경망)에 대한 셀프 지도학습 프로세스라는 것이다. 도조란 일본어로 일본 무술을 위한 학교, 즉 훈련 시설이라는 의미이다. 

이 개념에 대해 일론 머스크는 2020년 4월 오토노미데이에서도 엄청나게 방대한 양의 훈련셋을 뉴럴넷에 자동으로, 즉 스스로 학습시키는 것을 도조 컴퓨터 관점에서 언급했었다.  테슬라의 배터리 전기차에 탑재된 8 대의 카메라로 주위 360도 영상 데이터를 획득할 수 있다. 테슬라는 이 데이터를 자율주행용 기계 학습 모델 교육에 활용하고 있다고 한다. 이 도조가 완성되면 사람이 아니라 자동으로 빠른 속도로 대량의 데이터를 뉴럴넷에 학습시킬 수 있다고 설명했다. 당시 일론머스크는 트윗을 통해 완성된 단계는 하니고 약 1년 정도 추가적인 시간이 필요하다고 밝혔었다. 

이러한 카메라를 탑재 한 차량은 100 만대 이상이 도로를 주행하고, 22 년에는 200 만대가 실제로 시중을 주행하게 될 것으로 보고 있다. 이러한 다수의 테슬라 자동차에서 얻은 방대한 영상 데이터와 슈퍼 컴퓨터 도조와 자체 소프트웨어를 사용하여 학습시키고 있다. 예를 들어, 영상 내의 객체 등에 라벨을 자동으로 부여하는 고유한 도구 Holy Grail (성배)을 개발해 사용하고 있다고 한다.

2020 년 8 월에 다시 일론 머스크는 테슬라가 방대한 양의 비디오 데이터를 처리하기 위해 도조라는 뉴럴 넷 훈련 컴퓨터를 개발 중이라고 발표했었다.

도조는 기존의 슈퍼 컴퓨터에 비해 동영상 1 프레임을 처리하는 에너지 효율이 상대적으로 한 자리수 이상의 차이를 보인다고 일론 머스크는 밝히고 있다. 이는 엑사플렉스 슈퍼 컴퓨터를 말하는 것으로 초당 100경 번 연산(1엑사플롭스)를 할 수 있는 수퍼 컴퓨터로 기존의 테라급의 2~3배의 성능을 발휘한다고 한다. 그러니까 현재 도로에 운행 중인 테슬라의 차량으로부터 획득한 이미지를 활용해 대규모로 자율주행에 활용되는 뉴럴넷의 성능을 인간의 라벨링 없이 스스로 향상시킬 수 있기 때문에 게임체인저가 될 수 있다는 주장이 나오고 있다. 물론 차량 내에 그 정도의 컴퓨터를 탑재하는 것은 무리이기 때문에 도조 컴퓨터를 엔비디아 등 외부 하드웨어에 의존하고 있는 것으로 추측되고 있다. 

이미 자동차 내의 ECU를 3~5개로 통합해 OTA(무선 업그레이드)를 자연스럽게 실행하고 있는 테슬라가 도조 컴퓨터를 통해 다시 한 번 퀀텀 점프를 노리고 있는 것으로 분석된다. 다만 그것이 완전하게 구현될 수 있느냐에 대해서는 의문을 제기하는 시각도 많다. 

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그리고 이번 AI 데이를 통해서는 테슬라의 컴퓨터 칩을 공개했으며, 이 칩은 슈퍼컴퓨터 도조(Dojo)를 운영하는 데 사용하고 있다고 밝혔다. 테슬라의 AI 아키텍처 대부분은 신경망 교육 컴퓨터인 도조에 의존하며 다른 컴퓨팅 시스템보다 방대한 양의 카메라 이미징 데이터를 4배 더 빠르게 처리할 수 있다고 한다. 이 아이디어는 도조가 교육을 받은 AI 소프트웨어가 공중파 업데이트를 통해 테슬라 고객에게 제공될 것이라는 이야기이다.

이번에 공개한 D1이라는 칩은 7나노(nm) 기술이 채용되어 있다. 2020년 삼성의 차세대 컴퓨터 칩을 도입했었으나 연 말부터 시작된 반도체 수급 문제로 어려움을 겪게 됐고 지금까지 그래왔듯이 중요한 부분은 직접 해결한다는 원칙대로 대체 칩으로 교체했다. 그리고 그에 관한 소프트웨어를 새로 개발했다. 그 목표는 제한된 가용성 외에도 칩을 직접 생산하는 목표는 대역폭을 늘리고 더 나은 AI 성능을 위해 대기 시간을 줄이는 것이라고 설명하고 있다.

이는 컴퓨팅과 데이터 전송을 동시에 수행할 수 있으며, 명령 집합 아키텍처인 사용자 지정 ISA는 기계 학습 워크로드에 완전히 최적화되어 있고 순수한 러닝 머신 기계라고 한다. 또한 더 높은 대역 폭과 타일 당 9 페타플롭스와 대역 폭 초당 36 테라바이트의 놀라운 컴퓨팅 파워를 얻기 위해 여러 칩을 통합하는 도조 슈퍼 컴퓨터를 구성 교육 타일도 공개했다. 

이 슈퍼 컴퓨터는 우선은 완전 자율주행을 구현하기 위한 것이며 더 나아가 새로운 분야에서의 적용도 계획하고 있는 것으로 보인다. 물론 이날 이벤트의 프리젠테이션에서는 완전자율주행(FSD)의 기술이기는 하지만 아직까지는 고급 운전자 보조 시스템이라는 것을 강조했다. 최근 미 고속도로교통안전국(NHTSA)의 조사 개시와 독일에서의 오토 파일럿과 FSD 등의 용어 사용을 금지했다는 것을 의식한 것으로 읽힌다. 

어쨌거나 테슬라는 강력한 슈퍼컴퓨터는 시뮬레이션 아키텍처와 같은 여러 측면을 통해 구축되었으며, 확장 가능하다는 점을 들어 다른 자동차 회사 및 기술 회사에 개방한다는 기존 방침을 재 확인했다. 

일론 머스크는 "이것은 단지 테슬라에만 국한된 것이 아니다. 완전한 자율 주행 베타를 본 사람들은 테슬라의 신경망이 운전하는 법을 배우는 속도에 놀랄 것이다. 그리고 이것은 AI의 특정 응용 프로그램이다, 그러나 나는 더 많은 응용 프로그램이 있다고 생각한다." 말했다. 

그는 더불어 도조가 내년에 운영될 것으로 예상된다고 밝혔으며, 이 시점에서 우리는 이 기술이 다른 많은 사용 사례에 어떻게 적용될 수 있는지에 대한 이야기를 기대할 수 있다고 말했다.


완전 자율주행차는 아직 시간이 필요하다
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결국은 오토 파일럿이라는 그들의 기술이 자율주행을 위한 가장 강력한 플랫폼이라는 것을 강조하고 있는 것이다. 이에 대해서 테슬라의 아키텍처는 처음부터 동물을 키우는 것이고 환경을 감지하며, 이를 바탕으로 지능적이고 자율적으로 행동하게 될 것이라고 주장했다. 그를 위해 신체의 모든 기계적 구성 요소를 구축하고 있으며 자율주행의 뇌인 신경계를 개발하고 있다고 말했다.

테슬라의 신경망은 주행 중에 만나는 시각적 정보를 처리하는 자동차 두뇌의 첫 번째 부분인 센서로부터의 정보가 보다 지능적으로 시스템으로 흘러 들어갈 수 있도록 광범위한 신경망 아키텍처와 함께 설계됐다고 한다. 이는 오토 파일럿의 시야를 막는 교차로의 자동차와 표지판의 표시 인식 문제를 해결하기 위한 것으로 보인다. 

이 문제에 대해서는 라이다(LiDAR)를 사용하지 않는 테슬라에 대해 비판적인 시각을 가진 업체들 사이의 이견이 존재한다. 안전이 무엇보다 중요한 만큼 자율주행 프로세스 인지, 분석, 실행의 3단계 중 첫 번째 단계인 인지가 제대로 이루어지지 않으면 분석과 실행이 불가능하다는 의견이 있는 것이다. 

하지만 테슬라는 모듈의 다양한 측면을 추적하고 공간 기반 및 시간 기반 큐를 형성하는 공간 반복 네트워크 비디오 모듈을 통해 도로에 대한 예측을 시도할 때 모델이 참조할 수 있는 데이터 캐시를 만드는 방식을 채용하고 있다고 설명한다. 모든 실제 정보를 통해 AI 팀은 놀라운 시뮬레이션을 사용하여 자동 조종 장치가 있는 비디오 게임을 생성한다. 시뮬레이션은 특히 소스 또는 레이블이 어려운 데이터 또는 닫힌 루프에 있는 경우 도움이 된다고 강조하고 있다.

이를 통해 올 해 말에는 1만 달러 패키지 옵션으로 FSD를 선택하면 자동으로 차선을 변경하고 고속도로를 주행하며 주차장소로 이동하며 주차장에서 다시 운전자에게 이동할 수 있게 될 것이라고 밝혔다. 하지만 배터리 가격에서도 그랬듯이 이미 테슬라는 2019년에 이 기능이 가능하다고 발표한 적이 있다는 점을 상기할 필요는 있다. 물론 테슬라측은 적극적인 운전자의 감독이 필요하며 차량이 자율주행하지는 않는다는 점을 강조했다. 그러나 미국의 일부 운전자들이 자율주행 기능을 작동시키고 뒷좌석에 성행위를 하는 장면을 유튜브 등에 올리는 예에서 알 수 있듯이 충분히 오해의 소지가 있는 것은 분명하다. 

그러니까 각종 사고가 계속되고 있는 상황에서 그것을 검증하고자 하는 미국 NHTSA와 미 의회 차원에서의 테슬라의 마케팅 및 통신 관련 문제를 제기하고 있는 상황에서 AI데이를 통해 그 문제를 해결하고 있고 해결할 수 있다고 강조했지만 그 결과는 지금까지 그래왔듯이 또 도로 위 사용자들이 직접 실험 대상자가 되야 할 가능성이 있다는 점을 간과해서는 안될 것 같다. 


태슬라 봇으로 새로운 돌파구 마련?
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또 하나 주목을 끈 것은 테슬라 봇이었다. 일론 머스크는 반복적인 작업을 수행할 수 있는 인간적인 모양을 한 로봇을 만들 것이고 내년에는 프로토 타입을 준비할 것이라고 말했다.  

이날 이벤트 마지막 부분에서 소개된 내용으로 도조 슈퍼 컴퓨터와 테슬라 칩(D10)과 함께 등장한 얼굴 부분에 검은 마스크와 흰색 정장을 한 로봇이 등장했다. 이것은 그냥 컨셉트 모델이 아니라 테슬라가 실제로 개발하고 있는 휴머노이드 로봇 인 테슬라 봇이었다. 
현대자동차가 2020년 말 세계 최고 로봇 기업인 미국의 보스톤 다이나믹스를 인수하면서 국내에서도 로봇에 대한 관심이 집중하고 있다. 포드는 2017년 AI와 로봇 공학 연구팀을 설립해 지난 3월에는 미시간대학에 첨단 로봇공학시설을 오픈했으며 폭스바겐도 2017년부터 산업용 로봇 기업 쿠카(KUKA)와 전략적 제휴관계를 체결했다. SK텔레콤도 국내 5개 기업과 AI 자율주행 기반 AI서빙 로봇의 상용화를 위한 업무제휴를 맺었다. 

산업용 로봇은 유럽과 미국, 일본 등이 시장을 장악하고 있고 한국은 현대 중공업지주의 로봇사업 부문이 점유율 3% 수준에 머물러 있다. 여기에 재난 로봇과 협업 로봇, 애완용 로봇, 노인 돌봄 로봇, 공기 질 측정 로봇 등 다양한 부문에서 휴머노이드 로봇 개발이 진행되고 있다. 

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토요타는 ‘로봇을 집안으로’ 라는 슬로건 아래 인간을 지원하는 로봇을 개발해 왔으며 이미 40만엔대의 말하는 미니 로봇이 시장에 나와 있다. 노령층이 많은 일본의 사회현상을 반영하듯 적지 않은 수요가 있다. 혼다도 2000년 세계 최초로 직립 보행 로봇 아시모를 개발했고 2019 CES에서는 길 안내를 하는 인공 지능 이동 로봇 패스봇도 선보였다. 물론 우리 주변에도 병원이나 대형 공공장소에는 이런 로봇을 자주 볼 수 있다. 

2017년 245억 달러 수준의 글로벌 로봇 시장은 연평균 22% 성장하고 있다. 현대자동차는 2025까지 연평균 32% 성장해 1,772억 달러 규모로 시장이 커질 것으로 전망하기도 했다. 

일론 머스크도 사람들이 싫어하는 일을 대신 해 줄 수 있는 휴머노이드 로봇이 빠르게 등장할 것이라며 친절하고 인간을 위해 만들어진 세상을 탐색하기 위한 것이라고 강조했다. 이번에 발표한 테슬라 봇은 125파운드(58kg)를 들어 올릴 수 있고 시간당 5마일(8km)를 이동할 수 있으며 머리 부분에는 정보를 표시할 수 있는 스크린이 있다. 이 기준은 기계적이고 물리적인 수준에서 로봇으로부터 벗어날 수 있고 그것을 압도할 수 있도록 하기 위한 설정이라고 설명했다.

아직까지 현대자동차의 보스톤 다이나믹스의 로봇처럼 춤을 추거나 4족 보행을 하는 것 등에 대해서는 밝히지 않았다. 

도조 슈퍼 컴퓨터와 테슬라 봇은 분명 시선을 끌기에 충분한 이슈다. 테슬라는 지금 배터리 전기차를 넘어 새로운 영역에 본격적으로 뛰어 들고 있는 것이다. 다만 두 가지 모두 실행에 옮겨져 제품으로 나온 후의 평가가 필요한만큼 이번의 선언이 제시한 로드맵대로 실행에 옮겨질지부터 지켜 볼 일이다. 

 

 

 

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