차량 제어기 SW 무선 업데이트 기술 OTA, 절대강자 테슬라·현대차 투자 지속
수 십개 ECU → Zonal E/E 아키텍처로 진화…ECU 담당 Vehicle Computer가 처리
 

시장조사기관 MARKETSANDMARKETS는 SDV(Software Defined Vehicle, 소프트웨어 정의 자동차)가 연간 9.1%의 성장률을 보이며 2028년 4,190억달러 이상의 규모로 발전할 것이라 전망했다.

본지 권신혁 기자의 사이먼 텡 Arm 시니어 디렉터 인터뷰 기사에 따르면 SDV로의 전환은 OEM과 협력업체, 부품 공급사, 소프트웨어 개발사 등에서 수혜를 볼 것으로 예상돼 해당 업계의 푸시로 동력이 크게 발생하고 있다. 

사이먼 시니어 디렉터는 향후 SDV 전환은 빠르게 추진될 것이며, 시장의 방향성 또한 동일하며SDV로의 전환은 사업적인 측면에서도 수익 모델을 다변화하고 서비스를 제공하는 업체로 탈바꿈할 수 있는 기회가 될 것이라 전했다.

소프트웨어 정의 차량, SDV는 단순히 다양한 소프트웨어를 내재한 차량이 아닌 소프트웨어를 중심으로 운행되는 차량을 뜻한다. 

이는 운전자 편의성, 안전성 향상과 더불어 효율적인 배터리 사용 등에 유리하게 작용하며 운전자동화시스템(자율주행 시스템)에도 긍정적인 영향을 끼칠 것으로 분석된다.

이러한 특징과 기능을 최대로 끌어올리기 위해서는 OTA(Over The Air)와 아키텍처 등이 모두 조화를 이루어야 한다. 

■ OTA

차량 제어기 소프트웨어를 무선으로 업데이트하는 기술인 OTA는 SDV의 핵심 기술로 불린다.

현대차는 지난해 CEO 인베스터데이에서 2030년까지 12조원을 투자해 커넥티비티 등 소프트웨어를 강화하겠다고 발표했다.

2025년까지 ‘올 커넥티드 카’를 구현하고 쌓인 데이터를 분석해 제어기 OTA를 확대하겠다는 방침이다.

OTA 방식의 업데이트를 통한 차량 기능 향상에 가장 적극적인 기업은 테슬라다.

2023년 테슬라는 터치스크린의 폰트 가시성 확대, 기어 변경 시 알람 기능, 스티어링 휠의 스크롤 버튼 기능 지정 등을 OTA를 통해 제공했다.

또한 소프트웨어 업데이트만으로 카메라 선명도 등을 향상시켰으며 2023.20.9 업데이트 이후 감속할 때 차량이 울컥거리지 않고 감속되는 주행 시의 편안함도 높였다.

소프트웨어의 업데이트가 체감이 되고, 안전성과 편의성에 직결되는 부분도 많을 뿐만 아니라 차량 주행거리에 영향을 끼칠 수도 있기에 업데이트 직후 말도 많고 탈도 많은 게 현실이나, 이러한 오류마저도 OTA로 해결하는 모습을 보이기도 했다.

이처럼 OTA의 잠재성은 크지만 쉽사리 도입하기 쉽지 않다는 의견도 있다. 보안 문제가 이유 중 하나다.

다양한 네트워크를 통한 연결은 해커들에게 공격 경로를 제공할 수 있다는 문제가 제기되고 있다. 

인피니언 이경수 과장은 “커넥티드 카는 해커의 공격으로 △악성 소프트웨어 △데이터 조작 △하드웨어 수준의 물리적 공격과 같은 위협에 노출될 수 있으며, △차량 운전자의 안전을 위협하고 △개인적인 데이터 손실이 일어날 수 있으며 △제조사 비즈니스에도 영향을 미칠 수 있다”고 e4ds 웨비나에서 전한 바 있다.

LG 전자는 자동차들끼리 서로 소프트웨어 기능과 버전이 같은 것으로 맞춰지는 것도 중요하다고 전했다.

어떤 자동차가 과거 소프트웨어 버전이라 제대로 신호를 주고받지 못한다면 사고로 이어질 수 있기 때문에 모두 최신 기능으로 업데이트해 서로 커뮤니케이션 가능한 상태를 유지하라 강조했다.

또한 구독서비스에 대한 소비자 부정적인 인식도 존재한다.

BMW가 차량 열선, 일명 엉뜨를 구독제로 출시한다는 이야기가 돌자 소비자의 반발이 있기도 했다. 

■ 아키텍처

기존 차량은 수십 개의 ECU로 구성되어 있어 구조였다면, SDV로 나아가면서 물리적 구역을 중심으로, 즉 Zone을 중심으로 E/E 아키텍처를 재설계하는 방향으로 접근하고 있다. 

Zonal E/E 아키텍처의 핵심 요소이며 각 Zone을 대표하는 Zonal 게이트웨이로 인해 이는 도메인 중심으로 연결하는 것보다 네트워크의 연결성과 배전 등이 단순화될 수 있다. 

Zonal 게이트웨이는 컴퓨팅 플랫폼이 아닌 센서, 액츄에이터 등을 연결시키는 역할만 담당한다.  

도메인 콘트롤러 ECU가 담당하던 제어 기능은 게이트웨이가 아닌 한 단계 위 레벨의 Vehicle Computer(Server)가 처리하며 이들은 이더넷으로 연결되어 있다. 

한편, 이수인 텔레칩스 상품전략기획그룹 그룹장은 지난 7월 AID 2023(Automotive Innovation Day 2023)에서 ‘차량용 ADAS 및 자율주행용 반도체 시장 변화’를 주제로 발표하며 “HPC와 같은 형태로 나아가면 인포테인먼트, 자율주행 등도 통합될 것이라 생각하시는 분들이 많으나 반도체 관점에서는 절대 그렇지 않다”고 설명한 바 있다.

안전과 보안 관점에서 서로 다른 요구사항들이 많고, 칩들이 통합되었을 때 발생할 수 있는 많은 문제들을 OEM이 감당하겠다고 나설 리가 없다는 의견이다.

관련 기업들은 레벨3 자율주행을 타겟으로 사업을 진행하고 있으며 ADAS 기능은 인캐빈 등에 임베디드 되는 형태로 트렌드를 이끌어나가고 있으며 발전을 거듭함에 따라 소프트웨어에서 처리하던 것들이 하드웨어의 요구사항으로 진화하고 있다는 점도 눈 여겨 볼 필요가 있다.

테슬라, 엔비디아, 인텔 등은 Stand-Alone 형태의 플랫폼 SoC 타입을 추구하고 있으며, 이를 더 확장할 수 있도록 MPU의 퍼포먼스를 강화한 AI 가속기 형태로 준비하고 있고, 퀄컴도 플랫폼 SoC와 AI 가속기를 한꺼번에 진행하고 있다. 

아웃캐빈 ADAS와 관련된 전방 카메라 경우는 인텔이 전세계 90% 이상을 차지하고 있으며, 르네사스, 암바렐라가 뒤를 잇고 있으며 모빌아이가 가져가지 않는 시장을 공략하고 있는 추세다.

인캐빈 ADAS 분야는 텍사스인스트루먼트가 강세를 보이고 있으며 암바렐라도 약진하고 있는 동향을 보인다. 

자율주행의 반도체 트렌드를 살펴보면 레벨3 자율주행을 출시했거나 출시를 앞둔 OEM들의 NPU 스펙은 최소 500TOPS 정도이며 레벨4의 경우에는 1,000TOPS 이상이 필요하다고 전망되고 있다. 

트렌드를 이끌고 있는 기업은 퀄컴과 2,000TOPS 이상의 칩들을 선보이고 있는 엔비디아다. 

모빌아이는 최근 200 TOPS 가까이 되는 하이엔드 칩들을 출시하면서 자율주행 플랫폼 SoC의 프로모션을 진행하고 있으며 텔레칩스도 250 TOPS의 NPU 성능을 가진 자율주행 가속기 칩을 만들고 있고, 2024년 초 런칭을 계획 중이다.

완성차 기업들은 스스로 OS를 구축하려는 트렌드로 나아가고 있다. 

현재 차량 OS는 구글의 안드로이드 오토와 애플의 카플레이가 눈에 띄나 스마트폰 OS 시장을 보았을 때 완성차 기업들은 독자적인 OS로 ICT 기업에 잠식당하지 않겠다는 의지를 보이고 있다.

현대자동차의 포티투닷 인수 후 지속적인 인재 발굴이 의지를 뒷받침한다.

어느 기업도 아직 패권을 쥐었다고 평가받지는 못하기에 기존 ICT 기업과 완성차 기업들의 자리싸움은 지속될 것으로 보인다.