[테크월드=정환용 기자] Arm 자동차 부문 책임자인 필자와 임베디드&자동차 사업부는, 자동차 제조사들과 Arm의 자동차 생태계와 지속적인 대화를 통해 완전 자율주행으로 나아가는 과정에 대해 논의하고 있다. 상위 15개 차량용 반도체 제조사들이 Arm IP를 사용하고 있다. 자동차 성능, 전력, 보안 요구사항을 충족할 방안에 대한 내용도 물론 포함되지만, 화두는 단연 안전이다.
우리와 이야기를 나눈 자동차 제조사들은 하나같이 안전을 최우선 사항으로 꼽았다. 주행의 모든 부분을 제어하는 자율 시스템과 관련된 명확한 기술 요소뿐만 아니라, 자동차를 이용하는 승객이 자율주행 운전자를 신뢰할 수 있는지 확인하는 차원 모두에 해당한다. 소비자가 차량 내 자율주행 시스템의 안전성을 신뢰하지 않는다면, 자율주행 기술의 양산화는 더뎌질 수밖에 없다.
아이러니하게도 인적 요소인 운전자 과실은 자율 주행으로 사라질 전망이다. 전체 사고의 94%가 운전자 과실이라는 점을 감안하면, 완전 자율주행으로 사고와 사망자 수를 상당히 줄일 수 있을 것으로 보인다. 그렇기에 자율주행용 SoC와 시스템 개발 시 성능이나 전력 효율, 보안보다 안전에 방점을 둘 수밖에 없다. 그러나 안타깝게도 레벨 5 자율주행으로 나아가는 길은 가장 기본적인 안전 기능조차 부족한, 전력 소모가 많고 값비싼 데이터 센터 CPU에 기반을 둔 프로토타입 위주로 돼 있다.
Arm은 수년간 안전에 최우선 순위를 뒀고, 이는 ADAS 애플리케이션에 사용된 반도체의 65%가 Arm IP인 이유이기도 하다. Arm의 자동차 생태계는 최신 ISO 인증을 갖춘 기능 안전 IP에 액세스 할 수 있다. Arm 파트너들이 안전 부문에서 한층 앞서나갈 수 있도록, Arm은 오늘(10월 1일, 현지시간) Arm Safety Ready 프로그램을 발표한다. 이는 파트너와 전체 자동차 공급망이 한층 안전한 제품을 보다 빨리 출시할 수 있도록 일정을 단축시켜주기 위해, 안전에 대대적 투자를 집중 시킨 프로그램이다.
안전을 주도하는 Arm의 행보는 최신 인증과 표준을 통합하는 데서 그치지 않는다. 이에 통합 안전을 갖춘 최초의 자율주행급 프로세서인 Arm Cortex-A76AE도 함께 선보인다. 차량용으로 특화 설계된 이 프로세서는 최초로 애플리케이션 프로세서에서 사용할 수 있는 안전 혁신인 스플릿-락(Split-Lock) 기술이 포함돼 있다.
Safety Ready 프로그램은 ISO 26262와 IEC 61508 표준을 지원하는 시스템 수준의 개발 절차(Systematic Flows)를 포함한 엄격한 기능 안전 프로세스를 거친 Arm의 기존 안전 제품과 신규·향후 제품을 포함한다. Safety Ready는 소프트웨어, 도구, 구성요소, 인증과 표준을 원스톱으로 제공해 Arm 파트너들이 기능 안전을 통합하는 과정을 간소화하고 소요 비용을 줄여준다. 파트너와 차량 제조사들은 이 프로그램의 이점을 활용해 자체 SoC와 시스템에 자율주행 애플리케이션에 필요한 최고 수준의 기능 안전이 통합돼 있다는 확신을 가질 수 있다.
Cortex-A76AE는 차량용으로 특화 설계됐고, 7nm 공정 노드에 최적화된 새로운 CPU다. AE는 ‘Automotive Enhanced’(차량 기능 향상)의 약자로, AE 지정 기호가 있는 Arm IP에는 차량 내 프로세싱 요구사항을 충족하는 특정 기능이 포함돼 있다.
자율주행에는 내재된 안전이 표준으로 갖춰져야 하며, 더불어 높은 수준의 프로세싱 능력이 필요하다. Cortex-A76AE는 자율주행 애플리케이션과 높은 통합 안전에 필요한 프로세싱 성능을 통합한 스플릿-락 기능을 갖춘 업계 최초의 고성능 애플리케이션 프로세서로, 기능 저하 없이 앞서 언급한 두 가지 요건을 충족한다. 스플릿-락은 업계에 선보이는 신기술은 아니지만, Arm은 최초로 자율 주행과 같은 고성능 차량용 애플리케이션에 특화 설계된 프로세서에 이를 도입했다.
자동차 제조사는 Arm이 Cortex-A76AE을 통해 선보이는 선도적 전력 효율적인 컴퓨팅 기술을 활용해, 오늘날 프로토타입에서 필요로 하는 킬로와트 급 전력소비가 아닌 와트 급 전력을 필요로 하는 자율 주행 시스템을 자체 설계할 수 있다. 또한, 저전력과 이에 따른 열효율의 향상을 통해 차량 배터리 전력을 더욱 에너지 효율적인 방식으로 사용할 수 있다. 이는 컴퓨팅 기능들을 통합∙패키징하는 것을 돕는 한편, 더욱 더 많은 종류와 숫자의 차량들에서 총 주행 비용을 낮출 수 있게 한다.
자율 시스템에 들어가는 소프트웨어의 복잡성과 양이 급격히 늘어나면서 개발 비용도 기하급수적으로 증가하고 있다. 레벨 5 차량에는 10억 개의 코드 줄이 들어가는데, 참고로 보잉 787 드림라이너에 들어가는 코드 줄이 1400만 개다. Arm과 강력한 자동차 개발자 생태계는 차량용 소프트웨어 스택의 모든 계층과 공통 아키텍처 상의 도구 비용을 간소화하고 절감해 나가고 있다.
Cortex-A76AE는 업계 최고 기능 안전 지원 IP 포트폴리오를 제공하는 차량 기능 향상 프로세서 로드맵의 첫 번째 제품이다. 새로운 로드맵에는 ‘Helios-AE’와 ‘Hercules-AE’가 포함되어 있으며, 이들 모두 7nm에 최적화돼 있다. 제품 출시와 더불어 더욱 자세한 사항이 공개될 예정이다.
글: 락시미 만디암 (Lakshmi Mandyam), Arm 임베디드&자동차 사업부 자동차 부문 부사장
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