자율주행 기술, 박쥐에서 영감을 얻었다?! 자율주행차의 충돌 방지 시스템은 어둠 속에서도 초음파로 장애물을 피하는 박쥐의 비행 원리와 닮아있다는 사실! 자율주행차가 변화무쌍한 도로 환경에서도 사람보다 빠르게 연산하고, 안정적으로 작동하기 위해서는 반도체 기술이 무엇보다 중요하다. 우리 삶에 완전한 자율주행이 자리 잡기까지, 반도체 기술엔 어떤 과제가 남아있을까? 물리 교사 출신 과학 커뮤니케이터 ‘과학쿠키’가 쉽고 재미있게 풀어주는 자율주행 이야기, S클래스에서 확인해 보자.

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혼잡한 교통 체증과 끝없는 피로감이 공존하는 출퇴근길. 현대인이라면 익숙한 풍경이지만 이젠 과거의 일이 될지도 모른다. 우리의 삶을 편리하고 안전하게 변화시킬 두 번째 에피소드의 주인공, ‘자율주행차’다.

‘자동차는 템빨’이라는 말처럼 완전 자율주행이 가능한 4~5단계부터는 무려 2~3천 개 이상의 차량용 반도체가 탑재된다는 사실! 삼성전자 반도체는 차량용 소프트웨어 품질 신뢰 인증, ‘ASPICE(Automotive Spice)’를 받은 반도체를 공급하며 안전한 모빌리티 미래를 만들고 있다. 자율주행차가 데려다 줄 새로운 미래. 안전과 편리함이 갖추어진 그 목적지를 영상으로 확인해 보자!

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세계 최대 가전·IT 전시회 ‘CES 2023’이 올해도 어김없이 미국 라스베이거스에서 위대한 서막을 알렸습니다. 1월 5일(현지시각 기준)을 시작으로 4일 동안 열리는 이번 행사는 2020년 코로나 팬데믹 이후 열리는 역대 최대 규모의 대면 행사로 시작 전부터 많은 화제를 모았는데요. 최신 전자 제품과 미래 IT 기술이 총망라된 이곳에서 삼성전자 반도체는 어떠한 제품과 기술을 선보일까요?

메타버스, 디지털 헬스, 모빌리티 등 이번 CES 2023에서 주목하는 분야와 반도체는 사실 떼려야 뗄 수 없는 관계입니다. 자율주행 기술부터 인공지능(AI) 기반의 데이터 분석 서비스까지, 미래를 바꾸어 나갈 첨단 혁신 기술 대부분이 반도체 없이는 구현 불가능하다는 사실! 삼성전자 반도체는 IT와 전자 업계를 이끌고 있는 많은 고객들과 파트너 회사들을 위해 라스베이거스 앙코르 앳 윈 호텔(Encore At Wynn Hotel) 내 별도의 전시 공간인 ‘Samsung Semiconductor Showcase’를 마련, 남다른 기술력을 선보였다고 하는데요.

삼성전자 반도체의 첨단 기술력을 집약해놓은 공간, ‘Samsung Semiconductor Showcase’의 내부가 궁금하다면, 지금 영상을 클릭해보세요!

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삼성전자가 고성능 SSD와 그래픽D램 등 성능과 신뢰성을 강화한 첨단 차량용 메모리 솔루션을 글로벌 자동차 제조사에 공급하며 본격적인 시장 확대에 나섭니다.

차량용 시스템 고도화 지원을 위한 고성능 메모리 솔루션 양산

이번에 공급되는 차량용 메모리 솔루션은 고성능 인포테인먼트 시스템에 최적화된 △PCIe Gen3 NVMe 256GB(기가바이트) SSD △2GB DDR4 D램 △2GB GDDR6 그래픽D램 등 3종과 자율 주행 시스템용 △2GB GDDR6 그래픽D램 △128GB UFS 등 2종입니다.

* UFS : Universal Flash Storage

최근 자율 주행 시스템의 확대와 고해상도 지도, 동영상 스트리밍, 고사양 게임 등 차량내 인포테인먼트 시스템이 고도화되면서 고용량 NVMe SSD와 고성능 그래픽 D램과 같은 고용량, 고성능 메모리 반도체 수요도 지속적으로 증가하고 있습니다.

삼성전자는 2017년 업계 최초 차량용 UFS를 선보인데 이어, 이번에 서버급에 탑재되는 고성능 SSD와 그래픽D램을 차량용으로 공급을 확대하며 시장 성장을 주도해 나갈 계획입니다.

업계 최고 수준의 차량용 반도체 성능 지원

이번에 공급되는 업계 최고 성능의 256GB(기가바이트) SSD는 연속읽기 속도 2,100MB/s, 연속쓰기 속도 300MB/s로 기존 차량용에 탑재되는 eMMC보다 각각 7배, 2배 빠릅니다.

* eMMC : embedded MultiMediaCard

2GB GDDR6는 핀당 최대 14Gbps의 데이터처리 속도를 지원해 운전자가 다양한 고사양의 멀티미디어 콘텐츠를 즐기고, 대량의 자율주행 데이터를 빠르게 처리해 보다 안전한 드라이빙 환경을 제공할 것으로 기대됩니다.

* Gbps: 데이터 전송 단위로 초당 약 10억 비트의 데이터를 보낼 수 있다는 의미

또한 이번 제품들은 모두 차량용 반도체 품질 기준인 AEC-Q100을 만족한다. 영하 40℃ 에서 영상 105℃까지 극한 환경에서도 안정적으로 동작해 차량용 반도체 시장에서 요구하는 높은 안전성을 확보했습니다.

* AEC-Q100 (Automotive Electronic Council) : 자동자 전자부품 협회에서 자동차에 공급되는 전자부품에 대한 신뢰성 평가 절차를 규정한 문서로 전세계 통용되는 기준

전기차, 자율주행차량에 최적화된 메모리 솔루션 제공 예정

삼성전자 메모리사업부 전략마케팅실장 한진만 부사장은 “최근 전기차의 확산과 인포테인먼트 및 자율주행 시스템의 빠른 발전으로 자동차 업계의 반도체 교체 주기가 7~8년에서 3~4년으로 단축되고 향후 성능과 용량은 서버급으로 발전하는 패러다임 쉬프트가 진행되고 있다”며, “삼성전자는 첨단 차량용 토탈 메모리 솔루션의 적기 제공을 통해 자율주행 시대를 가속화 하는데 기여해 나갈 것”이라고 밝혔습니다.

[인포그래픽]

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여러 최첨단 IT 기술이 차량에 접목되면서 차량용 반도체의 중요성 또한 나날이 급부상 하고 있는 가운데, 보다 안전하고 편리한 운전 환경을 구축하는데 있어 중요한 역할을 하는 차량용 반도체에 대해 알아보겠습니다.

자율주행차 시대 도래, 차량에도 수천 개의 반도체가?!

차량용 반도체는 센서를 통해 주행 정보와 자동차 내∙외부 환경 변화를 감지해 각 장치에 전달하는 중추적인 역할을 합니다. 한국산업기술평가관리원 SoC 플랫폼 센터의 ‘차량용 반도체 기술 및 국내 발전 전략’에 따르면, 일반 자동차 한 대에 들어가는 반도체는 약 300개 정도라고 합니다.

기술의 발달로 자동차에 인공지능(AI), 5G 등을 활용한 새로운 기술들이 더해지며 더 많은 반도체가 필요하게 되었는데요. 레벨 3(조건부 자율주행) 이상의 자율주행차가 본격 상용화될 2022년에는 자동차 한 대당 약 2,000개의 반도체가 필요할 것으로 전망되고 있습니다.

운전자와 보행자의 안전을 지켜주는 ‘첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)’용 반도체

첨단 운전자 보조 시스템(ADAS, Advanced Driver Assistance System)은 전자제어 기술을 기반으로 운전자 편의를 지원하는 시스템을 총칭합니다. 주행 중 전방 차량과의 충돌 위험을 덜어주는 ‘전방 출동 경고(FCW, Forward Collision Warning)’, ‘전방 충돌 방지 보조(FCA, Forward Collision-Avoidance Assist)’, 주행 중 올바른 차선 유지를 도와주는 ‘차로 이탈 경고(LDW, Lane Departure Warning)’, 차로 이탈 방지 보조(LKA, Lane Keeping Assist)’ 등의 기능을 합니다.

첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)에서도 차량용 반도체가 중요한 역할을 하는데요. 인공지능(AI) 연산을 위한 신경망처리장치(NPU) 기능을 내장한 차량용 프로세서는 차량에 탑재된 센서로부터 받은 신호를 분석해 차선과 장애물 등을 더욱 효과적으로 인지하는 등 ADAS의 두뇌 역할을 감당하는 것입니다.

운전자의 또 다른 눈이 되어주는 ‘센서’

외부의 빛을 전기 신호로 바꿔주는 이미지 센서도 자율주행차 시대에 안전을 지켜주는 핵심적인 차량용 반도체 기술 중 하나입니다. 이미지 센서는 차량의 전후방과 측면 등에 장착되어 자율주행차의 ‘눈’ 역할을 맡고 있는데요. 앞서 소개한 ADAS와 함께 외부 물체와의 충돌을 방지하는 기능도 수행합니다.

삼성전자는 차세대 모빌리티 시대를 대비해 스마트폰 이미지 센서 기술을 토대로 차량용 이미지 센서 브랜드 아이소셀 오토(ISOCELL Auto)를 2018년 10월 선보이기도 했는데요. 픽셀 간 간섭 현상을 최소화해 작은 픽셀로 고품질의 이미지를 구현하는 아이소셀 기술을 기반으로 실시간으로 변화하는 도로와 주변 환경의 시인성을 높이고, 보다 정밀한 물체 식별을 가능하게 합니다. 예를 들어 터널을 통과할 때와 같이 명암이 순간적으로 변화하는 상황에서도 도로 환경을 선명하게 인식해 잠재적인 사고를 예방할 수 있도록 도와줍니다.

안전하면서도 편리하고 즐겁게! ‘인포테인먼트(IVI) 시스템’용 반도체

자율주행이 가능해지면서 자동차는 또 하나의 생활 공간으로서의 역할도 갖게 됐습니다. 5G통신망을 기반으로 차량 내부와 주변을 연결해 운전자와 탑승자, 보행자가 더욱 안전하고 편리한 생활을 경험할 수 있게 된 것인데요. 그 핵심에는 운전에 필요한 각종 정보와 엔터테인먼트 요소, 인간 친화적인 기능들을 제공하는 ‘차량용 인포테인먼트(IVI, In-Vehicle Infotainment) 시스템’과 이를 가능하게 해주는 반도체 기술이 있습니다.

삼성전자는 차세대 인포테인먼트 시스템(IVI)을 위한 차량용 반도체 삼성전자 엑시노스 오토 V시리즈를 통해 운전자를 위한 정보를 실시간으로 제공할 수 있습니다.

삼성전자는 지난해 프리미엄 인포테인먼트 시스템용 고성능•저전력 프로세서 엑시노스 V9을 선보이기도 했는데요. 엑시노스 오토 V9은 신경망처리장치를 탑재해 운전자의 음성, 얼굴, 동작에 따라 운전자의 상황을 파악해 알맞은 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 기능을 갖췄습니다. 또한 차량용 시스템 안전기준인 ‘에이실(ASIL)-B’를 지원하는 영역이 별도 탑재 돼 차량 운행 중 발생할 수 있는 시스템 오작동을 방지하는 등 안정성도 강화됐습니다.

지금까지 안전하고 편리한 운전을 도와주는 자율주행차 속 반도체 기술들을 살펴 봤습니다. CES2020을 또 하나의 모터쇼라고 부를 정도로 세계적인 반도체 기업들이 차량용 반도체 시장에 뛰어들며 혁신적인 기술을 선보이고 있는데요. 차량용 반도체의 경우 극한의 온도 조건과 내구성, 운전자의 안전을 위한 신뢰성 등 기술력과 더불어 높은 기준의 품질을 충족해야 하는데요.

그 동안의 기술력과 노하우를 기반으로 다가오는 자율주행차 시대에 놀라운 활약을 펼칠 삼성전자 반도체 기술에도 많은 응원과 기대 바랍니다!

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반도체 산업의 새로운 방향, 차세대 모빌리티

차량용 반도체는 이미지센서나 내비게이션, 오디오 등에 사용되고 있습니다. 차량용 반도체는 운전자의 안전과 직결되어 있는 만큼 기타 스마트 기기에 탑재되는 반도체 제품보다 사용 환경과 수명 등에서 더 높은 수준의 품질이 요구되는데요.

전기차나 자율주행 자동차 등 새로운 동력의 자동차가 시장에 등장하면서 기존 자동차 관련 제조업체 외에 많은 IT 기업들이 자동차 시장에 새롭게 뛰어들고 있습니다. 이미 산업 기반을 다진 유럽과 미국에 이어 최근 삼성전자를 중심으로 국내 반도체 기업들도 차량용 시스템 반도체에 대한 투자를 적극적으로 확대하고 있습니다.

자율주행 자동차의 핵심 동력 ‘차량용 반도체’

일반 자동차에도 전기제어장치와 차량 내/외부의 정보를 수집하는 각종 센서 등 2~300개의 반도체가 탑재되어 있습니다. 여기에 인공지능(AI)을 바탕으로 하는 스마트 자동차나 자율주행 등 새로운 기술이 차량에 접목되면서 차량에 들어갈 반도체의 수가 기하급수적으로 늘어날 전망인데요.

차량용 반도체는 크게 차량용 인포테인먼트(IVI, In-Vehicle Infotainment), 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS, Advanced Driver Assistance Systems), 텔레매틱스(Telematics) 시스템 기술의 구동을 위해 사용됩니다. 차량용 인포테인먼트(IVI)는 운행 정보나 차량 상태 등의 정보 요소와 멀티미디어 재생 같은 오락 요소를 결합해 제공하는 서비스를 뜻하고, 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)은 전자제어 기술을 기반으로 위험 상황을 인지해 운전자가 사고를 예방할 수 있도록 도움을 주는 장치입니다. 마지막으로 텔레매틱스(Telematics)는 자동차와 무선통신 기술이 결합된 기술로 실시간 교통정보와 원격 차량 진단, 도난 차량 위치 추적 등 다양한 기능을 제공하는 시스템입니다.

새로운 경험과 가치를 제공하기 위한 차량용 반도체

삼성전자는 지난해 10월 처음 선보인 차량용 프로세서 ‘엑시노스 오토(Exynos Auto)’와 차량용 이미지센서 ‘아이소셀 오토(ISOCELL Auto)’를 시작으로 적극적으로 개발에 매진하며 차량용 반도체 사업 경쟁력 강화에 나섰는데요.

삼성전자는 엑시노스 오토의 제품군은 인포테인먼트 시스템(IVI)용인 ‘V시리즈’, 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)용 ‘A시리즈’, 그리고 텔레매틱스 시스템용 ‘T시리즈’ 등 특화된 기능의 차량용 프로세서를 지속적으로 출시할 계획입니다.

삼성전자의 ‘아이소셀 오토’는 작은 픽셀로 고품질의 이미지를 구현하는 기존 아이소셀 기술을 기반으로, 실시간으로 변화하는 도로와 주변 환경을 보다 정밀하게 파악할 수 있어 사고를 예방할 수 있도록 도와줍니다.

실제로 지난 5월 삼성전자는 ‘엑시노스 오토(Exynos Auto) 8890’이 아우디 차량의 차세대 인포테인먼트 시스템인 3세대 MIB(Modular Infotainment Platform)에 탑재하게 되었다고 밝히며 본격적인 시장 공략에 나섰습니다. ‘엑시노스 오토 8890’은 8개의 CPU 코어와 12개의 GPU 코어를 탑재한 강력한 성능의 프로세서로 다양한 인포테인먼트 기능이 원활하게 실행될 수 있도록 지원할 예정입니다.

차량용 반도체는 그 어떤 반도체보다도 안전성이 중요한 만큼, 성급한 개발보다는 안전성과 신뢰를 위해 장기적으로 토대를 다져나갈 필요가 있는데요. 꾸준한 개발을 통해 새로운 경험과 가치를 선사할 차량용 반도체의 성장을 기대합니다!

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