자율주행 차량이 현실화되기 위해서는 다양한 기술과 부품이 필요합니다. 그중에서도 가장 중요한 역할을 하는 것이 바로 ADAS SoC 입니다. ADAS SoC 란 Advanced Driver Assistance System 의 약자로, 운전자의 운전을 돕거나 대신하는 시스템을 의미합니다. ADAS SoC 는 차량에 탑재된 카메라 센서로부터 입력되는 영상 데이터를 처리하고, 인식하고, 분석하는 기능을 수행하는 반도체입니다. ADAS SoC 의 성능과 기능은 자율주행 수준에 따라 달라지며, 레벨이 높아질수록 더 고성능, 저전력, 고신뢰성, 고집적화의 특성을 요구합니다.
이번 포스팅에서는 ADAS SoC 에 대해 자세히 알아보고, ADAS SoC 의 시장 전망과 국내 기업들의 동향을 살펴보겠습니다. ADAS SoC 는 자율주행의 미래를 결정하는 핵심 기술로, 우리의 안전하고 편리하고 친환경적인 자동차 생활에 큰 영향을 미칠 것입니다.
ADAS SoC 란 무엇이고 왜 중요한가?
자동차 산업은 전기차와 자율주행차의 발전으로 혁신의 시대를 맞이하고 있습니다. 이러한 변화에 따라 자동차에 탑재되는 반도체의 수요와 역할도 증가하고 있습니다. 특히 자율주행차의 핵심 기술 중 하나인 ADAS (Advanced Driver Assistance Systems)는 다양한 센서와 카메라로 주변 환경을 인식하고, 차량의 운전을 보조하거나 제어하는 시스템입니다. ADAS 는 운전자의 안전과 편의를 높이고, 교통사고를 줄이고, 연료소모를 감소시키는 등 많은 장점을 가지고 있습니다.
ADAS 의 성능과 기능을 결정하는 핵심 요소 중 하나가 바로 ADAS SoC (System on Chip)입니다. ADAS SoC 는 ADAS 의 다양한 기능을 하나의 칩에 통합한 반도체로, 센서로부터 수집한 데이터를 빠르고 정확하게 처리하고, 인공지능 (AI) 알고리즘을 통해 운전 상황에 맞는 판단과 명령을 내리는 역할을 합니다. ADAS SoC 는 고성능, 저전력, 고신뢰성, 고집적화 등의 특성을 갖춰야 하며, 차량의 자율주행 수준에 따라 다른 요구사항을 충족시켜야 합니다.
ADAS SoC 의 개념과 원리
ADAS SoC 는 ADAS 의 주요 기능을 담당하는 반도체 칩입니다. ADAS SoC 는 크게 센서 인터페이스, 이미지 프로세싱, AI 가속기, 통신 모듈, 메모리, 제어 유닛 등의 구성 요소로 이루어져 있습니다. 각 구성 요소는 다음과 같은 역할을 수행합니다.
센서 인터페이스 : 레이더, 리다, 카메라, 초음파 센서 등으로부터 들어오는 다양한 형태의 신호를 받아들이고, 적절한 형식으로 변환하는 역할을 합니다. 센서 인터페이스는 신호의 품질과 정확도를 보장하고, 신호 간의 동기화를 수행합니다.
이미지 프로세싱 : 카메라로부터 들어오는 영상 데이터를 처리하는 역할을 합니다. 이미지 프로세싱은 영상의 품질을 향상시키고, 노이즈를 제거하고, 영상 간의 정합을 수행합니다. 또한 영상에서 차선, 차량, 보행자, 표지판 등의 객체를 인식하고, 거리와 속도 등의 정보를 추출합니다.
AI 가속기 : 인공지능 알고리즘을 실행하는 역할을 합니다. AI 가속기는 이미지 프로세싱에서 추출한 정보를 바탕으로 운전 상황을 분석하고, 최적의 운전 전략을 수립하고, 운전 명령을 생성합니다. AI 가속기는 딥러닝과 같은 복잡하고 연산량이 많은 알고리즘을 빠르고 효율적으로 수행하기 위해 특화된 하드웨어 구조를 가집니다.
통신 모듈 : 차량 내부의 다른 장치나 외부의 다른 차량이나 인프라와 통신하는 역할을 합니다. 통신 모듈은 차량 간 또는 차량과 인프라 간에 교통 상황, 위급 상황, 주행 정보 등을 주고받습니다. 통신 모듈은 무선 통신 기술을 사용하며, 신뢰성과 보안성을 보장합니다.
메모리 : ADAS SoC 에서 발생하거나 사용되는 데이터를 저장하는 역할을 합니다. 메모리는 센서 데이터, 영상 데이터, AI 알고리즘, 운전 명령 등을 저장하고, 필요할 때 빠르게 읽고 쓸 수 있습니다. 메모리는 용량과 속도, 내구성 등의 특성을 고려하여 선택됩니다.
제어 유닛 : ADAS SoC 의 전체적인 동작을 제어하는 역할을 합니다. 제어 유닛은 각 구성 요소의 동기화와 협업을 관리하고, 에러나 고장을 감지하고, 안전성과 신뢰성을 유지합니다. 제어 유닛은 마이크로프로세서나 마이크로컨트롤러와 같은 일반적인 컴퓨팅 장치를 사용합니다.
ADAS SoC 의 원리는 다음과 같습니다. 먼저 센서 인터페이스가 센서로부터 신호를 받아들이고, 적절한 형식으로 변환합니다. 그다음 이미지 프로세싱이 영상 데이터를 처리하고, 객체 인식과 정보 추출을 수행합니다. 그 다음 AI 가속기가 인공지능 알고리즘을 실행하고, 운전 상황을 분석하고, 운전 전략을 수립하고, 운전 명령을 생성합니다. 그 다음 통신 모듈이 차량 내부의 다른 장치나 외부의 다른 차량이나 인프라와 통신합니다. 그 다음 메모리가 데이터를 저장하고, 필요할 때 읽고 쓰기를 수행합니다. 그 다음 제어 유닛이 ADAS SoC 의 전체적인 동작을 제어하고, 에러나 고장을 감지하고, 안전성과 신뢰성을 유지합니다.
ADAS SoC 의 역할
ADAS SoC 는 ADAS 의 다양한 기능을 가능하게 하는 역할을 합니다. ADAS 의 기능은 차량의 자율주행 수준에 따라 다르게 구분될 수 있습니다. 국제자동차기술자협회 (SAE) 는 자율주행 수준을 0 부터 5 까지 6 단계로 나누고 있습니다. 각 단계는 다음과 같습니다.
레벨 0: 자율주행 없음. 운전자가 모든 운전을 수행하고, 차량은 운전자에게 경고나 정보만 제공합니다. 예를 들어, 블라인드 스팟 모니터링, 차선 이탈 경고, 전방 충돌 경고 등이 있습니다.
레벨 1: 운전자 보조. 운전자가 주행을 주도하고, 차량은 운전자의 운전을 일부 보조합니다. 예를 들어, 어댑티브 크루즈 컨트롤, 차선 유지 보조, 주차 보조 등이 있습니다.
레벨 2: 부분 자율주행. 운전자가 주행을 감독하고, 차량은 운전자의 운전을 부분적으로 대신합니다. 예를 들어, 차로 변경 보조, 교차로 통과 보조, 자동 긴급 제동 등이 있습니다.
레벨 3: 조건부 자율주행. 운전자가 주행을 감독하지만, 특정 조건에서 차량이 운전을 완전히 대신합니다. 예를 들어, 고속도로 주행 보조, 교통 체증 주행 보조, 자동 주차 등이 있습니다.
레벨 4: 고도 자율주행. 운전자가 주행을 감독할 필요가 없고, 특정 환경에서 차량이 운전을 완전히 대신합니다. 예를 들어, 도심 주행 보조, 자동 택시, 자동 배달 등이 있습니다.
레벨 5: 완전 자율주행. 운전자가 주행을 감독할 필요도 없고, 모든 환경에서 차량이 운전을 완전히 대신합니다. 예를 들어, 운전석이 없는 차량, 자동 버스, 자동 트럭 등이 있습니다.
ADAS SoC 는 이러한 자율주행 수준에 따라 다른 성능과 기능을 제공해야 합니다. 레벨이 높아질수록 ADAS SoC 는 더 많은 센서 데이터를 처리하고, 더 복잡하고 정교한 AI 알고리즘을 실행하고, 더 다양하고 신속한 운전 명령을 생성해야 합니다. 따라서 ADAS SoC 는 레벨이 높아질수록 더 고성능, 저전력, 고신뢰성, 고집적화의 특성을 갖춰야 합니다.
국내 상장기업 중 ADAS SoC 관련기업
ADAS SoC 는 자동차 산업의 혁신과 성장을 이끌어낼 핵심 기술로, 전 세계적으로 많은 기업들이 ADAS SoC 의 개발과 제조에 힘을 쏟고 있습니다.
삼성전자는 자체적으로 ADAS SoC 를 개발하고 있으며, 2022 년에는 자율주행 레벨 3 의 ADAS SoC 를 출시할 예정입니다. 삼성전자의 ADAS SoC 는 삼성의 고성능 프로세서인 엑시노스와 삼성의 고용량 메모리인 LPDDR5 를 사용하며, AI 가속기와 이미지 프로세싱 유닛을 탑재하고 있습니다.
SK 하이닉스는 ADAS SoC 의 핵심 부품인 메모리를 공급하고 있으며, ADAS SoC 에 최적화된 고성능, 저전력, 고신뢰성의 메모리를 개발하고 있습니다. SK 하이닉스의 메모리는 ADAS SoC 의 데이터 처리 속도와 안정성을 높여줍니다.
네오위즈는 ADAS SoC 의 핵심 기술인 AI 알고리즘을 개발하고 있으며, ADAS SoC 의 AI 가속기와 호환되는 딥러닝 모델을 제공하고 있습니다. 네오위즈의 AI 알고리즘은 ADAS SoC 의 인식, 판단, 제어 능력을 향상시킵니다.
휴림로봇은 ADAS SoC 의 핵심 기술인 센서 인터페이스를 개발하고 있으며, ADAS SoC 의 센서 데이터 수집과 변환 능력을 강화시킵니다. 휴림로봇의 센서 인터페이스는 ADAS SoC 의 신호 품질과 정확도를 보장합니다.
이상으로 ADAS SoC 에 관한 내용을 간략히 소개하였습니다. ADAS SoC 는 자동차 산업의 미래를 결정하는 핵심 기술로, 국내에서도 많은 기업들이 ADAS SoC 의 개발과 제조에 참여하고 있습니다. ADAS SoC 의 성능과 기능이 더 발전하면, 우리는 더 안전하고 편리하고 친환경적인 자동차를 경험할 수 있을 것입니다.