[반도체2020]②무주공산 `자율주행車`..반도체 `배틀필드`

[이데일리 양희동 기자] ‘자율주행차’는 5G(5세대 이동통신)와 인공지능(AI), 반도체, 카메라, 각종 센서 등 4차 산업 혁명 기술의 집약체다. 반도체 기업에겐 PC와 스마트폰에 이은 새로운 수요처로 향후 수십년을 책임질 ‘미래먹거리’이기도 하다. 그러나 자율주행차는 반도체 및 IT·전자, 완성차 업체 등 다양한 기업들이 협업하지 않으면 완성할 수 없는 특성도 갖고 있다. 이로 인해 각 분야 이종(異種) 기업 간 치열한 경쟁과 M&A(인수합병), 합종연횡이 가장 활발히 이뤄지고 있는 분야다. 삼성전자와 인텔, 엔비디아, NXP 등 메모리·CPU(중앙처리장치)·GPU(그래픽처리장치)·차량용 등 각 분야 세계 1위 반도체 기업들은 자율주행차 시장을 선점하기 위해 완성차 업체 등과 손잡고 무한 경쟁에 나서고 있다.

인텔의 자회사 모빌아이의 자율주행용 반도체 칩세트 ‘아이큐’(왼쪽)과 삼성전자가 NPU를 탑재한 차량용 반도체 ‘엑시노스 오토 V9’.

무주공산 ‘자율주행차’…2023년까지 5배 성장

시장조사기관 가트너에 따르면 중국 등 주요 국가에서 5G 상용화가 시작될 새해엔 전 세계 자율주행차(승용차용) 규모가 38만 72대로 올해(32만 5682대)보다 16.7% 증가할 전망이다. 지난해(13만 4722대)와 비교하면 불과 2년 새 두 배 이상 늘어난 수치다. 또 버스·택시 등 상업용 자율주행차도 처음으로 1만 대를 넘어(1만 590대) 올해(7250대)보다 46%, 지난해(2407대)보다는 4배 이상 늘어날 것으로 예측됐다. 또 2023년엔 전 세계 자율주행차가 70만대를 넘어설 전망이다.

이런 폭발적인 성장세에도 불구하고 자율주행차 시장은 지금도 확실한 강자가 없는 ‘무주공산(無主空山)’ 형국이라, 모든 반도체 기업들이 경쟁적으로 시장에 뛰어들고 있다. 현 시점에선 인텔과 엔비디아가 반도체 기업 중 자율주행 분야에서 유리한 고지를 점령하고 있다. 이들은 자율주행차의 두뇌 역할을 담당할 수 있는 CPU와 GPU 분야에서 각각 세계 1위다.

인텔은 자율주행차 시장 선점을 위해 2017년 3월, 무려 153억 달러(약 17조 5600억원)를 들여 이스라엘 스타트업 ‘모빌아이’를 인수했다. 지난달 모빌아이는 자율주행용 반도체 칩세트 ‘아이큐(EyeQ)’의 중국 전기차 공급 및 로봇택시 시장 진입 등 향후 10년의 자율주행 성장 전략을 공개했다. 모빌아이는 BMW, 폭스바겐, 닛산 등 완성차 업체 3곳과 자율주행을 위한 주행데이터 수집 협약을 맺고, 내년에 유럽과 미국 등에서 도로경험 관리 맵핑 시스템을 구축할 계획이다. 또 향후 한국을 비롯해 중국, 인도, 중동·아프리카 등 세계 주요 국가로 확대할 예정이다.

엔비디아는 GPU 기반 딥러닝(스스로 학습하는 AI) 기술의 강점을 앞세워 최근 메르세데스-벤츠 차량에 엔비디아 AI로 구동되는 ‘MBUX 지능형 콕핏’을 적용했다. 이 시스템은 AI 자연어 처리를 통해 운전자의 언어 명령을 차량이 이해하고 상호 작용이 가능하다. 엔비디아는 또 자율주행의 핵심 기술인 5G와 관련해 에릭슨과 고성능 5G 무선접속네트워크(RAN) 구축도 협력하고 있다. 여기에 파운드리 세계 1위 대만 TSMC도 EUV(극자외선) 공정 도입을 통해 5G와 차량용 반도체 등 자율주행차에 탑재되는 시스템반도체 수주에 적극 나서고 있다.

메르세데스-벤츠 신형 SUV에 적용된 엔비디아 AI 기반 ‘MBUX 지능형 콕핏’. (사진=엔비디아)

삼성, 자체 NPU 탑재 ‘車반도체’ 아우디 공급…AMD·NXP와 맞손

메모리 세계 1위 삼성전자도 이재용 부회장의 주도로 시스템반도체가 집약된 자율주행차를 신성장동력으로 삼고, 전장(전자 장비) 사업과의 시너지 창출에 역량을 집중하고 있다. 이를 위해 삼성전자 시스템LSI사업부는 올해 자율주행차의 AI 두뇌가 될 전장용 NPU개발을 마쳤고, 아우디에 NPU를 탑재한 차량용 반도체 ‘엑시노스 오토 V9’ 공급 계약을 맺었다. NPU 기술 개발을 위한 인력도 2030년까지 2000명 이상 확보한다는 방침이다. 또 5G 기반으로 2021년 ‘레벨3(부분 자율주행)’ 자율주행 기술을 상용화하고, 2025년 ‘레벨4(고도 자율주행)’, 2028년 ‘레벨 5(완전 자율주행)’ 기술 등을 순차적으로 완성할 계획이다. 여기에 파운드리사업부와 전장 자회사 하만(HARMAN) 등은 유럽 완성체 업체 및 현지 팹리스들과 협력을 강화하고 있다.

글로벌 반도체 기업과의 전략적 제휴도 확대하고 있다. 올 6월엔 딥러닝에 최적화된 GPU 기술을 자체 확보하기 위해 영국 반도체 설계 기업 AMD와 초저전력·고성능 그래픽 설계자산(IP)에 관한 전략적 파트너십을 맺었다. 또 차량용 반도체 1위 업체인 네덜란드 NXP와도 지난 8월 자율주행에 적용될 무선통신기술 UWB(초광대역) 표준 제정을 위한 ‘FiRa 컨소시엄’을 함께 발족했다.

반도체 업계 한 관계자는 “전 세계에서 운행 중인 자율주행 차량 중 연구 단계를 넘어선 완벽한 자율주행차는 아직 없다”며 “현재 전 세계 50여 개 기업이 상용화 수준의 자율주행 시스템을 앞다퉈 개발하고 있지만 아직 기술 수준에 큰 차이가 없어 시장의 기회는 충분하다”고 말했다.

[이데일리 김정훈 기자]