삼성전자가 퀄컴의 프리미엄 차량용 플랫폼인 ‘스냅드래곤 디지털 섀시 (Snapdragon® Digital Chassis)’ 솔루션에 탑재되는 차량용 메모리 LPDDR4X에 대한 인증을 획득하며 본격적인 제품 공급을 시작했다.

* LPDDR4X: Low Power Double Data Rate 4X

삼성전자는 차량용 반도체 분야에서 퀄컴과 첫 협력을 시작하며 LPDDR4X를 글로벌 완성차 및 자동차 부품 업체 등에 장기 공급할 수 있게 됐다.

삼성전자는 퀄컴 ‘스냅드래곤 디지털 섀시’ 솔루션에 최대 32GB(기가바이트) LPDDR4X를 공급하여 프리미엄 차량용 인포테인먼트(IVI) 시스템을 지원한다.

* IVI: In-Vehicle Infotainment. 차 안에 설치된 장비들이 차량 상태와 길 안내 등 운행과 관련된 정보뿐만 아니라 사용자를 위한 엔터테인먼트적인 요소를 함께 제공하는 서비스를 지칭

LPDDR4X는 차량용 반도체 품질 기준 ‘AEC-Q100’을 충족하며 영하 40℃에서 영상 105℃까지의 극한 환경에서도 안정적인 성능을 보장한다.

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

삼성전자는 차량용 LPDDR4X에 이어 차세대 제품인 LPDDR5를 올해 양산 예정이다. 해당 제품은 퀄컴의 차세대 ‘스냅드래곤 디지털 섀시’에 공급된다.

삼성전자 메모리사업부 상품기획실 조현덕 상무는 “삼성전자는 경쟁력 있는 메모리 설계 및 제조 역량을 기반으로 고객에 최적화된 차량용 D램 및 낸드 제품 라인업을 구축했다”며 “퀄컴과의 지속적인 협력을 통해 전장 업체를 장기적으로 지원하는 것은 물론 성장하는 차량용 반도체 시장을 적극 공략하겠다”고 밝혔다.

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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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삼성전자가 19일(현지시간), 글로벌 자동차 산업의 메카 유럽(독일 뮌헨)에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’을 개최하고, 최첨단 공정 로드맵과 전장(Automotive) 등 응용처별 파운드리 전략을 공개했다.

이날 삼성전자는 최첨단 2나노 공정부터 8인치 웨이퍼를 활용한 레거시 공정에 이르기까지 다양한 맞춤형 솔루션을 선보였으며, SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 파트너들은 부스 전시를 통해 최신 파운드리 기술 트렌드와 향후 발전 방향을 공유했다.

삼성전자는 지난 9월 초 IAA 행사에 이어 이번 포럼에서도 유럽 고객과의 협력을 확대하며 전장 분야 핵심 파트너로서의 입지를 강화해 나가고 있다.

삼성전자 파운드리 사업부 최시영 사장은 “차량용 반도체 시장에 최적화된 공정을 적기에 개발해 자율주행 단계별 인공지능(AI) 반도체부터 전력반도체, MCU(Micro Controller Unit) 등을 고객 요구에 맞춰 양산해 나갈 계획”이라며 “삼성전자만의 차별화된 파운드리 솔루션으로 전기차와 자율주행차 시대를 선도해 나갈 것”이라고 밝혔다.

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☐ 5나노 eMRAM 개발, BCD 공정 확대 등 전장 솔루션 포트폴리오 확대

삼성전자가 최첨단 2나노 전장 솔루션 양산 준비를 2026년 완료하는 한편, 차세대 eMRAM(embedded Magnetic Random Access Memory, 내장형 MRAM)과 8인치 BCD 공정 포트폴리오를 확대한다.

* BCD 공정: Bipolar(아날로그 신호제어), CMOS(디지털 신호제어), DMOS(고전압 관리) 트랜지스터를 하나의 칩에 구현한 것으로, 주로 전력 반도체 생산에 활용됨

삼성전자는 이번 포럼에서 업계 최초로 5나노 eMARM 개발 계획을 밝히는 등 차세대 전장 파운드리 기술을 선도하겠다는 포부를 밝혔다.

eMRAM은 빠른 읽기와 쓰기 속도를 기반으로 높은 온도에서도 안정적으로 동작 가능한 전장용 차세대 핵심 메모리 반도체이다.

삼성전자는 2019년 업계 최초로 28나노 FD-SOI 공정 기반 eMRAM을 탑재한 제품을 양산한 바 있으며, 현재 2024년 완료를 목표로 AEC-Q100 Grade 1에 맞춰 핀펫(FinFET) 공정 기반 14나노 eMRAM을 개발 중이다.

* FD-SOI(완전공핍형 실리콘 온 인슐레이터): 실리콘 웨이퍼 위에 전기가 통하지 않는 절연막(SiO2)을 형성하고 그 위에 트랜지스터를 구성하는 기술로 트랜지스터 동작 시 발생하는 누설 전류를 크게 줄일 수 있음
* AEC-Q100(Automotive Electronic Council): 자동차 부품 협회에서 자동차 전자 부품에 대한 신뢰성 평가 절차 및 기준을 규정한 것으로 전 세계에서 통용되는 기준, Auto Grade는 온도 기준에 따라 0~3 단계로 나뉨

또한, 2026년 8나노·2027년 5나노까지 eMRAM 포트폴리오를 확대할 계획이다. 8나노 eMRAM의 경우, 이전 14나노 대비 집적도 30%, 속도 33%가 증가할 것으로 기대된다.

삼성전자는 8인치 BCD 공정 포트폴리오도 강화한다.

삼성전자는 현재 양산 중인 130나노 전장 BCD 공정을 2025년 90나노까지 확대하며, 90나노 전장 BCD 공정은 130나노 대비 약 20% 칩 면적 감소가 기대된다.

또한, DTI(Deep Trench Isolation) 기술을 활용해 전장향 솔루션에 적용되는 고전압을 기존 70볼트(Volt)에서 120볼트로 높일 예정이며, 130나노 BCD 공정에 120볼트를 적용한 공정설계키트(PDK)를 2025년 제공할 계획이다.

* DTI(Deep Trench Isolation):  트랜지스터 사이의 간격을 줄이고 전류 누출과 과전류로 인해 소자 특성이 저하되는 현상을 개선시켜, 전력반도체의 성능을 더욱 향상시키는 기술

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☐ 20개 파트너와 최첨단 패키지 협의체 구축… 2.5D·3D 패키지 개발

삼성전자가 SAFE 파트너, 메모리, 패키지 기판, 테스트 전문 기업 등 20개 파트너와 함께 최첨단 패키지 협의체 MDI(Multi Die Integration) Alliance 구축했다.

삼성전자는 최첨단 패키지 협의체를 주도하며 전장과 고성능 컴퓨팅(HPC) 등 응용처별 차별화된 2.5D, 3D 패키지 솔루션을 개발해 나갈 예정이다.

한편, 삼성전자는 이번 독일과 미국(6월), 한국(7월) 외 지난 17일, 일본에서도 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’을 개최했으며, 오프라인 행사에 참석하지 못한 글로벌 고객을 위해서 11월 2일부터 올해 말까지 삼성전자 반도체 공식 홈페이지에 행사 내용을 공개할 계획이다.

* 삼성전자 반도체 공식 홈페이지: https://semiconductor.samsung.com/events/foundry-events-2023/

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지난 10월 5일, 미국 실리콘밸리 미주총괄 캠퍼스에서 개최된 ‘삼성 시스템LSI 테크 데이 2023’에서 삼성전자 반도체는 300여 명의 고객사와 파트너사 관계자들을 상대로 초지능화, 초연결성, 초데이터를 가능하게 할 응용처별 최신 시스템 반도체 기술을 선보였다.

스마트 헬스 프로세서, IoT 보안 솔루션, 차세대 오토모티브 프로세서 등 미래를 이끌 차세대 시스템반도체 솔루션으로 가득했던 현장 속에서 빛났던 핵심 기술력을 더 면밀히 들여다보기 위해 삼성전자 반도체 뉴스룸이 시스템LSI 사업부 Sensor Solution팀 경규민 님과 미주법인 DSA Automotive SoC 마케팅팀 해럴드황 님을 만나 이야기를 나눴다.

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상상 그 이상, 우리의 또 다른 눈이 되어 줄 모바일 이미지센서

스마트폰 카메라 성능을 좌우하는 핵심 기술인 아이소셀 모바일 이미지센서는 우리의 또 다른 눈이 되어준다. 초고화소의 디테일로 정확한 장면을 담으면서도, 우리가 미처 바라보지 못한 구석구석을 보다 넓은 각도로 아름답게 담아낸다. 우리의 일상에 가장 밀접하게 닿아 있는 기술인 만큼, 삼성전자 반도체가 모바일 이미지센서에 기울이는 노력은 상당하다. 이번 삼성 시스템LSI 테크 데이 2023에서도 모바일 이미지센서를 향한 참관객들의 관심은 식을 줄 몰랐다. 현재 Sensor Solution팀에서 솔루션 기획 및 선행 기술 PoC (proof of concept) 개발 업무를 맡고 있는 경규민 님에게 물었다.  

Q. 이번 삼성 시스템LSI 테크 데이 2023에서 어떤 제품이나 기술을 준비했는지 소개해 달라

2억 화소 이미지센서 기반의 초고해상도 특수 줌 기술인 ‘줌 애니플레이스(Zoom Anyplace)’라는 데모 시스템 개발을 담당했다. 기존처럼 단일 제품이나 특정 기능을 전시하는 것이 아닌 토탈 솔루션을 소개하며, 고객들이 새로운 기능을 더 쉽게 이해할 수 있도록 준비했다.

Q. Zoom Anyplace는 행사 내내 참관객들의 이목을 집중시켰다. 데모를 준비하면서 가장 중점을 둔 포인트가 있었다면?

Zoom Anyplace의 핵심은 피사체를 멀리 잡을 만큼 넓은 공간에서 별도의 화질 저하 없이 사물을 자동 추적하여 최대 4배의 클로즈업 장면까지 동시에 촬영할 수 있다는 점이다. 예를 들어, 넓은 잔디밭에서 신나게 뛰어노는 아이를 찍을 때, 아름다운 잔디밭 풍경뿐만 아니라 행복한 아이의 얼굴도 4K 고화질로 동시에 촬영할 수 있다. 이번에 데모를 준비하면서 이런 성능을 작은 부스 안에서 어떻게 하면 잘 표현할 수 있을지가 관건이었고, 실제 고객들이 사용할 수 있는 상황들을 가정하여 최대한 많은 실사 촬영을 하고 영상을 만들어 표현했다.

Q. Zoom Anyplace 공간에 ‘아이소셀 HP2’가 사용된 이유는 무엇인가?

보통 아이소셀 HP2 하면, 2억 화소의 선명한 디테일을 가장 먼저 떠올리는데, Zoom Anyplace에서 아이소셀 HP2가 사용된 이유는 또 다른 장점 때문이다. Zoom Anyplace를 제대로 구현하기 위해서는 내가 원하는 사물이 어디에 있던 트레킹을 통한 확대가 가능해야 하고, 화질 저하 없는 고퀄리티의 이미지 데이터 확보를 위한 여러 이미지처리장치(ISP)가 필요한데, 아이소셀 HP2가 이 중요한 기능들을 내장하고 있기에 이번 전시에 사용됐다.

Q. 초고화소 이미지센서 기술의 탄생 배경이 궁금하다

작년 하반기에 부서에서 국내외 고객들을 대상으로 모바일 카메라 기능에 대한 니즈를 조사한 적이 있었다. 그 결과, 줌 배율을 전환했을 때 영상 품질이 균일하게 이루어지고, 여러 피사체의 동시 촬영이 가능하며, 흔들림 없는 사진과 영상을 촬영하고 싶은 니즈가 높은 것으로 분석되었다. 이런 니즈들을 해결하기 위해 연구와 개발을 거듭했고, 그렇게 탄생한 것이 초고화소 이미지센서다.

Q. 마지막으로 삼성 시스템LSI 테크 데이 2023에 참가한 소감은?

Zoom Anyplace 기술을 개발하기 위해 본사뿐만 아니라 여러 해외 연구소까지 정말 많은 노력과 시간을 기울였다. 지금 이 순간도 매우 기쁘지만, 이 기술이 상용화되어 많은 사람들이 즐겁고 행복하게 사용한다면 더 좋을 것 같다. 많은 관심과 격려 보내주셔서 정말 감사하고, 모든 분들이 항상 건강하고 행복하길 바란다.

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일상에 녹아 든 오토모티브 프로세서로 안전한 내일의 주행을 만들다

자동차는 더 이상 단순한 이동 수단만이 아니다. 이제는 집과 같이 삶의 경험을 공유하는 공간으로 변모하고 있다. 미래 모빌리티 시대가 도래한 것이다. 시동을 켜서 운전하는 행위 말고도 차량 내에서 접할 수 있는 새로운 경험은 무궁무진하다. 삼성전자 반도체는 삼성 시스템LSI 테크 데이 2023을 통해 편의성, 안전, 여기에 즐거움까지 더한 오토모티브 프로세서를 공개했다. 스마트한 주행을 도와줄 삼성전자 반도체 기술의 현주소가 궁금했다. 미주법인 DSA Automotive SoC 마케팅팀에서 근무 중인 해럴드황 님은 그 답이 ‘엑시노스 오토(Exynos Auto) V920’에 있다고 말했다.

Q. 엑시노스 오토 V920은 차세대 인포테인먼트를 주도할 새로운 오토모티브 프로세서로 주목받고 있다. 이 제품은 어떻게 탄생하게 되었는가?

탑승자를 위한 차량 내 인포테인먼트의 강화, 고급 운전자 보조 시스템의 발전, 그리고 자율 주행의 도입 등 자동차 업계의 급격한 발전과 더불어 그러한 기능들을 구현하고 뒷받침할 수 있는 전장부품의 수요 역시 급상승했다. 당시 삼성전자 반도체는 Exynos SoC 제품군이 있었으나, 일상적인 사용 요건으로는 전장 부품 기준을 만족할 수 없기에 별도로 전장용 제품군을 준비할 필요성이 있었고, 그렇게 탄생된 것이 엑시노스 오토(Exynos Auto) 제품군이다. 그중에서도 엑시노스 오토 V920은 이전 세대 제품군에 대한 고객사의 피드백을 받아들이고, 나날이 발전해 가는 업계 트렌드에 맞춰 새롭게 설계한 제품이다. 결과적으로 브랜드에 걸맞은 차량 내 인포테인먼트 요구사항과 미래를 대비하는 부분적인 고급 운전자 보조 시스템 지원에 충분한 성능을 달성할 수 있었다.

Q. 이전에 출시된 모델 대비, 엑시노스 오토 V920 제품만의 핵심적인 기술과 주요 기능에 대해 소개해 달라

일단 Arm의 최신 CPU IP를 적용해 이전 모델보다 연산성능을 한 배 반 이상 끌어올렸고, 여기에 AMD와의 협업으로 개발한 새로운 아키텍처인 Samsung GPU가 탑재되어, 그래픽 성능도 큰 폭으로 올랐다. 마지막으로 내장된 AI 가속기, NPU의 성능도 두 배 이상 올라 보다 향상된 고급 운전자 보조 시스템 지원이 가능해졌다.

Q. 이번 삼성 시스템LSI 테크 데이 2023에서 선보인 엑시노스 오토 V920으로 사용자들은 어떤 새로운 경험을 하게 될지 궁금하다

엑시노스 오토 V920은 절대적인 성능 개선과 완전히 새로운 그래픽스 처리기가 도입된 제품이기에 사용자들은 보다 빠른 응답 속도와 부드러운 애니메이션을 접할 수 있다. 뿐만 아니라, 무려 5K의 고해상도로 펼쳐지는 방대하고 넓은 디스플레이 화면과 향상된 AI 기능까지도 경험할 수 있을 것이다.

Q. 앞으로의 오토모티브 프로세서 분야는 어떤 방향으로 더 발전하게 될지 예상해 본다면?

이전까지의 전장 시스템이 분산되고 독립적인 자동차 전자제어장치 기반이었다면, 요즘의 전장 시스템은 점차 중앙집중형 통합제어기 기반으로 바뀌어 가고 있다. 다시 말해, 다수의 일반적인 칩셋에서 하나의 강력한 칩셋으로 변모해 나간다는 의미다. 차세대 엑시노스 오토 제품군을 포함한 앞으로의 전장용 반도체는 더 높은 연산 성능과 더 빠른 그래픽스 처리기, 더 강력한 AI 가속기를 보유한 단일 칩셋을 개발하는 것을 목표로 발전해 나갈 것으로 예상해 본다.

Q. 삼성 시스템LSI 테크 데이에 참가한 참관객들 혹은 삼성전자 반도체 뉴스룸 독자들에게 전하고 싶은 메시지가 있다면?

삼성전자는 언제나 기술 혁신에 앞장서 왔고, 이번 행사에서 확인한 시스템 반도체 기술과 제품들은 삼성전자 반도체의 저력을 내보인 여러 정수 중 일부이다. 참관객들이 행사에서 보여준 많은 관심은 곧 참관객들이 추후에 진행할 프로젝트의 양분으로 되돌아갈 것이라 확신한다. 더불어 삼성전자 반도체 뉴스룸을 통해 행사 데모 전시에 심혈을 기울여 지원해 주신 SAIT 연구원 여러분께 깊은 감사를 표한다.

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일상을 변화시킬 미래 기술을 위해 오늘도 도전하고 있는 삼성전자 반도체. 이제는 생성형 AI를 넘어, 선행적 AI 시대로 한 걸음 나아가야 할 때다. 삼성전자 시스템 반도체만의 혁신 기술력으로 새롭게 써 내려갈 미래를 기대해 본다.

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삼성전자가 현대자동차와 차량용 인포테인먼트 분야에서 첫 협력을 시작합니다.

삼성전자는 현대자동차의 차량에 프리미엄 인포테인먼트(IVI, In-Vehicle Infotainment)용 프로세서인 ‘엑시노스 오토(Exynos Auto) V920’을 공급합니다. 양사는 2025년 공급을 목표로 협력할 예정입니다.

‘엑시노스 오토 V920’은 삼성전자의 프리미엄 IVI용 프로세서로 이전 세대 대비 대폭 향상된 성능으로 운전자에게 실시간 운행정보는 물론 고화질의 멀티미디어 재생, 고사양 게임 구동과 같이 엔터테인먼트적 요소를 지원해 최적의 모빌리티 경험을 제공합니다.

특히, 이번 제품은 Arm의 최신 전장용 중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit) 10개가 탑재된 데카코어(Deca Core) 프로세서로 기존 대비 CPU 성능이 약 1.7배 향상됐습니다.

또한, 고성능·저전력의 LPDDR5를 지원해 최대 6개의 고화소 디스플레이와 12개의 카메라 센서를 빠르고 효율적으로 제어할 수 있습니다.

삼성전자는 최신 그래픽 기술 기반의 차세대 그래픽처리장치(GPU, Graphics Processing Unit)도 탑재해 이전 대비 최대 2배 빨라진 그래픽 처리 성능을 제공합니다. 이를 통해 사용자는 고사양의 게임을 비롯해 더욱 실감 나는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphical User Interface)를 경험할 수 있습니다.

삼성전자는 ‘엑시노스 오토 V920’에 최신 연산코어를 적용해 신경망처리장치(NPU, Neural Processing Unit) 성능 또한 약 2.7배 강화했습니다. 운전자 음성을 인식하고 상태를 감지하는 운전자 모니터링 기능은 물론 주변을 빠르게 파악해 사용자에게 더욱 안전한 주행 환경을 제공합니다.

이외에도, ‘엑시노스 오토 V920’은 차량용 시스템의 안전기준인 ‘에이실-B’ (ASIL, Automotive Safety Integrity Level)를 지원해 차량 운행 중 발생 가능한 시스템 오작동을 방지하는 등 높은 안정성을 제공합니다.

※ 에이실 : 자동차 기능 안전 국제표준 ISO 26262에서 정의하는 안전 등급으로 사고 발생 가능성, 심각도, 운전자의 제어 가능성을 바탕으로 4개 레벨(A, B, C, D)으로 구분되는데, 일반적으로 프리미엄 통합 인포테인먼트 시스템은 B레벨 수준을 요구함

삼성전자 시스템LSI사업부 피재걸 부사장은 “삼성전자는 현대자동차와의 이번 협력을 통해 인포테인먼트용 프로세서 시장에서의 리더십을 공고히 다질 수 있게 됐다”며, “운전자에게 최적의 모빌리티 경험을 제공하는 최첨단 차량용 반도체 개발과 공급을 위해 전 세계 다양한 고객 및 파트너사와 협력을 지속 확대해 나갈 것”이라고 밝혔습니다.

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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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브랜드 출시를 통한 차량용 반도체 사업 경쟁력 강화

삼성전자는 16일 독일 볼프스부르크에서 개최된 ‘국제 자동차 부품 박람회 2018(The IZB 2018, International Suppliers Fair)’에 참가해 ‘Exynos Auto’와 ‘ISOCELL Auto’ 브랜드를 공개하고 차세대 부품 솔루션을 선보였습니다.

삼성전자는 2011년 모바일 SoC(System on Chip) 브랜드 ‘엑시노스’, 2017년 이미지센서 브랜드 ‘아이소셀’을 각각 출시한 바 있으며 이번 차량용 반도체 브랜드 첫 출시를 통해 사업 영역을 모바일뿐 아니라 자동차 시장까지 확대해 나간다는 전략입니다.

차량용 반도체에 요구되는 고성능 및 신뢰성 제공

일반적으로 차량용 반도체는 스마트 기기에 탑재되는 제품보다 사용 환경과 수명 등에서 더 높은 품질 수준이 요구되며, 삼성전자는 자동차용 신뢰성 품질 기준을 만족하는 제품으로 고객들에게 최고의 드라이빙 환경을 제공한다는 계획입니다.

삼성전자는 자동차의 각 응용처에 맞춰 엑시노스 오토 제품군을 인포테인먼트 시스템(IVI)용 ‘V시리즈’, 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)용 ‘A시리즈’, 텔레매틱스 시스템용 ‘T시리즈’ 3가지로 세분화했습니다.

또한 ‘아이소셀 오토’는 픽셀 간 간섭현상을 최소화해 작은 픽셀로 고품질의 이미지를 구현하는 아이소셀 기술을 기반으로, 실시간으로 변화하는 도로와 주변 환경의 시인성을 향상시키고 보다 정밀한 물체 식별을 가능하게 합니다.

예를 들어 터널을 통과할 때와 같이 명암이 순간적으로 변화하는 상황에서 도로 환경을 선명하게 인식해 잠재적인 사고를 예방할 수 있도록 도와줍니다.

삼성전자 DS부문 한규한 상무는 “모바일 시장에서 검증된 기술력을 기반으로 차량에 최적화된 ‘엑시노스 오토’와 ‘아이소셀 오토’ 브랜드를 출시하게 됐다”며, “스마트 자동차와 자율주행 시대에서 요구되는 빠른 통신·정확한 센싱·강력한 연산 기능 등이 탑재된 차별화된 제품으로 자동차 시장에서도 새로운 경험과 가치를 제공할 것”이라고 밝혔습니다.

삼성전자는 올해 말부터 순차적으로 다양한 오토 브랜드 제품군을 고객사들에게 공급해 나갈 계획입니다.

[참고 자료]

□ 차량용 인포테인먼트(IVI, In-Vehicle Infotainment)
 – 차 안에 설치된 장비들이 차량 상태와 길 안내 등 운행과 관련된 정보는 물론 사용자를 위한 엔터테인먼트적인 요소를 함께 제공하는 서비스를 지칭함

□ 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS, Advanced Driver Assistance Systems)
 – 전자제어 기술을 기반으로 운전자 편의를 지원하는 시스템을 총칭함. 감지 센서가 위험 상황을 인지해 운전자에게 시각적, 청각적, 촉각적 경고를 줌으로써 사고를 예방할 수 있도록 도움을 주는 장치

□ 텔레매틱스(Telematics)
 – 자동차와 무선통신 기술이 결합된 기술로, 실시간 교통정보와 원격 차량 진단, 도난 차량 위치 추적, 긴급 구조 등 다양한 기능을 제공하는 시스템

□ 아이소셀(ISOCELL)
– 기존 CMOS 이미지센서의 구조를 혁신적으로 변화시켜 성능 한계를 극복한 기술. 이미지센서를 구성하는 픽셀과 픽셀 사이에 절연부를 형성해 픽셀로 들어온 빛이 밖으로 나가지 않도록 하는 첨단 기술.이로 인해 각 픽셀에 들어온 빛이 주변 픽셀에 영향을 주는 간섭현상을 최소화해 이미지의 색상 재현성을 높이게 되며, 어두운 환경에서도 보다 선명하고 깨끗한 이미지를 구현함

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