F1.NASCAR가 프리스케일을 임베디드한 까닭
프리스케일 코리아 황 연 호 사장
2014년 07월호 지면기사  /  인터뷰어│윤 범 진 편집장 정리│한 상 민 기자 사진│이 상 엽 실장, Kontiki




프리스케일 코리아 황 연 호 사장
2월ㆍ3월이 되면 전 세계 최고의 자동차, 드라이버, 엔지니어들이 자웅을 겨루는 포뮬러 원(F1), NASCAR 시즌이 개막되지만, 시즌 결과에 관계없이 언제나 정해진 승자도 있다. 바로 머신의 핵심을 컨트롤하는 프리스케일의 MCU가 그렇다. 이들 머신과 전 세계 승용차의 중요 컴포넌트에 프리스케일의 반도체가 채택되는 데는 프리스케일이 오랜 기간 자동차 산업의 요구에 신뢰성 높은 대응을 해왔고, 자동차란 유전자를 완전하게 이식하고 있기 때문이다. 윤범진 편집장이 프리스케일 코리아의 황연호 사장과 이야기를 나눴다. 


경쟁과 공조

Q. 자동차시장은 미국, 기술은 유럽이라는 것이 일반적인데, 미국에 본거지를 둔 프리스케일은 어떻게 보나.
A.
선행개발, 첨단기술의 도입 등 기술 관점에서 유럽이 주도한다는 말은 틀리다고 할 수는 없겠지만 그렇다고 미국이 뒤처진다고 할 수도 없습니다. 그동안의 경험 상 자동차는 다른 산업과 달리 경쟁하면서도 서로 공조하는 경향이 매우 강합니다. 컨슈머, 통신 네트워크 산업의 경우, 예를 들어 유럽이 특정 기술을 밀면 다른 지역은 이와는 다른 기술을 추진하고 전개시키지만, 자동차 산업은 좋은 기술을 함께 모여 개발하고 시장에 적용시킵니다.

현재 카 메이커들의 기술개발 활동 영역은 거의 같습니다. 기술 선두가 있으면 팔로워는 바로 다음 세대 모델에서 이 기술을 쫓아갑니다. 예를 들어, 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)과 이에 속하는 수많은 애플리케이션은 거의 모든 OEM이 동일하게 하고 있습니다. 미국과 독일에 소재한 프리스케일의 대형 연구소의 R&D도 지역에 따른 차이가 거의 없습니다.

Q. 성역이라 여겨졌던 차량용 반도체 시장에서 경쟁이 가열되고 있는데.
A.
사실 대부분의 회사들이 자동차시장에 조금씩 발을 담구고 있었습니다. 적극적이지 않았을 뿐입니다. 그러나 현재 다른 시장과 비교해 자동차시장이 매우 매력적입니다. 반도체 산업은 과거 퍼스널 컴퓨터의 부흥과 모바일폰의 급속한 증대로 많은 성장을 이뤘습니다만 이제 과거의 영화를 기대하는 것은 어려울 것 같습니다.

자동차의 전자부품 의존도는 갈수록 증가해 신차에 들어가는 평균 반도체 비용이 300달러 수준에 이르렀습니다. 단일 세트란 콘셉트에서 본다면 자동차는 가장 많은 반도체가 들어가는 세트입니다. 게다가 수요의 업다운도 심하지 않습니다. 내연기관보다 더 많은 전자기기를 사용하는 하이브리드 카나 첨단안전 차량 등은 차량용 반도체 산업의 전망을 더욱 밝게 하고 있습니다.

‘그동안 시장의 리더로서 우리가 안주했던 것은 아닐까’라는 생각도 해봅니다만, 요즘 프리스케일 직원들이 더욱 열심히 일하는 모습을 보면 시장은 확실히 밝고 뜨겁습니다. 컨슈머 등 다른 산업 분야에서 많은 경험을 쌓은 반도체 회사들은 경쟁 과정에서 시장을 혼란을 줄 수도 있겠지만, 이보다는 에코 시스템의 성장과 새로운 기술 가능성 부여 측면에서 서로의 부족한 부분을 채워주는 상생의 효과를 불러오는 동시에 경쟁을 통한 도약의 기폭제가 될 것이라고 생각합니다. 다만 이런 회사들이 성공하기 위해서는 리턴이 빨랐던 기존 업계와 다른, 장기적인 투자와 안정성 확보, 풍부한 양산 경험이 요구되는 자동차시장에 확실히 대응할 수 있어야만 할 것입니다.



Q. 프리스케일의 단품 베스트셀러는. 또 자동차 애플리케이션별 시장 순위는.
A.
좀 놀라시겠지만 MEMS 센서인 것 같습니다. MEMS 센서를 다양한 산업군에서 오랫 동안 공급해왔는데 특히, 자동차시장에서는 압력, Low G 센서 등이 글로벌 넘버원입니다.

프리스케일은 북미지역 자동차 반도체(Strategy Analytics, April 2013), 자동차 가속도계(IHS, April 2013) 1위를 기록했습니다. 이외에도 전 세계 자동차 MCU 2위(IHS, March 2014), 인포테인먼트 애플리케이션 프로세서 부분 2위(Strategy Analytics, April 2013)입니다. 인포테인먼트 애플리케이션 분야는 i.MX 6X 시리즈를 사용한 인포테인먼트와 디지털 클러스터 영역이 있는데, 이미 10개 상위 OEM 중 8개사, 6개 럭셔리 브랜드 중 4개사가 자사의 애플리케이션 프로세서인 i.MX 6 솔루션을 사용해 인포테인먼트 시스템을 개발하거나 적용 중입니다.

Q. 검증된 프리스케일의 파워 아키텍처가 지배적이었지만 최근 ARM 아키텍처가 늘고 있다.
A
. 프리스케일은 나름대로 파워 아키텍처와 ARM 아키텍처의 밸런스를 맞춰가고 있습니다. 앞으로 나오게 될 제품도 이렇게 공존하는 형태가 될 것이며 필요에 따라 하나의 아키텍처 내에서 같이 운용될 수도 있습니다. 이는 기술이 갈수록 융합되고 있고, 어떤 아키텍처도 완벽하다고 할 수 없기 때문입니다.

프리스케일은 코어, DSP 등에 있어 특정한 것을 고집하지 않습니다. 대단히 오픈된 자세로 임하고 있습니다. 프리스케일은 파워PC를 기반으로 커온 회사이지만 가장 다양한 포트폴리오를 갖고 있는 회사이고, ARM 기반 MCU 포트폴리오 역시 가장 많이 보유하고 있습니다. 파워 아키텍처는 파워 아키텍처대로, ARM은 ARM대로 확장시켜 가는 동시에 새로운 형태에서 이 둘을 함께 써야만 최적화될 수 있다면 그렇게 할 것입니다.

물론 이같은 전략을 유지하기 위해서는 R&D가 뒷받침 돼야만 합니다. 프리스케일의 R&D 재투자율은 18%인데, 이는 아마도 경쟁사 중 가장 높은 수치일 것입니다.

자동차 DNA  

Q. 레이더 센서는 어떤가.
A.
고객의 요구에 따라 가능한 부품 통합도를 높이고, 시스템 안정성을 높인 최대한 작고 가벼운 장거리, 중거리 77, 79 GHz 레이더 솔루션을 준비하고 있습니다. 이 솔루션은 현재 샘플링 단계에 있는데 고객의 반응이 무척 좋은 상황입니다.

Q. 고효율, 고안전, 커넥티드 등의 시장 요구에 대응하는 프리스케일의 핵심 역량은.
A.
한 마디로 프리스케일의 자동차 DNA라고 답하겠습니다. 프리스케일은 오랜 기간 자동차용 반도체 분야에서 고객과 신뢰를 쌓아온 반도체, 임베디드 프로세싱 산업의 선두주자입니다. 프리스케일의 임베디드 솔루션 역사는 모토로라의 사업부였던 1940년으로 거슬러 올라갑니다. ‘워키토키’란 애칭으로 널리 알려진 최초의 무선 송수신기가 프리스케일(모토로라)의 SCR-300이었습니다. 자동차에서는 1955년 세계 최초로 게르마늄 트랜지스터를 상용화해 대량생산했습니다.

회사 직원들이 혁신적인 아이디어를 내고, 기술을 개발ㆍ축적하고, 획득한 노하우와 특허들을 새로운 과제가 주어졌을 때에 적시적소에 활용하는 것을 볼 때마다 ‘천성적으로 자동차 유전자를 타고 났거나 완전하게 이식된 것은 아닐까’하는 생각이 들곤 합니다.




예를 들어 불완전 연소를 최소화해 배기가스 오염물질을 줄이려면 정밀 제어가 필요한데, 이를 위해서는 고성능 계산기가 필요합니다. 또 하이브리드 시스템에서 연비를 높이려면 모터 제어가 추가돼야 하고, 이를 위해서는 벡터 연산 등 더욱 복잡한 복합 연산이 요구됩니다. 이런 계산을 더 빠르고 효율적으로 해주는 것이 프리스케일이 혁신해온 마이크로컨트롤러와 소프트웨어 작업 역량입니다. 프리스케일은 단순 기능이 아닌, 스스로 진단하고 제어하는 스마트한 기능들을 추가한 시스템 IC를 앞서 공급하고 있습니다. 인테리어에서 이슈가 되고 있는 멀티미디어 솔루션에서도 프리스케일의 하드웨어와 소프트웨어 기술이 총망라되고 있습니다.

Q. ECU가 언급돼 묻는데, 엔진 쪽에 프리스케일 MCU를 탑재한 대표 차량은.
A.
질문에 답할만한 적당한 모델이 있습니다. 바로 포뮬러 원(F1)과 전미 스프린트 컵 경주 나스카(NASCAR)입니다. 모든 F1 차량은 맥라렌 일렉트로닉 시스템(MES)가 공급하는 똑같은 ECU를 탑재합니다. 이 ECU는 바로 프리스케일의 첨단 32비트 파워 아키텍처(Power Architecture) 쿼리바(Qorivva) MCU입니다. F1의 ECU는 일반 승용차의 ECU와 비교해보면 훨씬 복잡합니다. 20개에서 그 이상의 유닛이 많은 기능을 컨트롤하는 일반 차량과 달리 F1의 ECU는 중앙집중 방식입니다. F1 레이싱에 쓰이는 프리스케일의 ECU는 직접적으로 연료혼합 제어, 점화 타이밍, 밸브 제어에 관여할 뿐만 아니라 기어박스 제어, 섀시 컨트롤, 원격측정 등 매우 방대한 작업까지 수행합니다. 또한, 소프트웨어는 기본적으로 모든 자동차에 동일하게 적용됩니다. FIA는 F1 레이스가 알고리즘 경쟁이 되는 것을 방지하고자 합니다. 예를 들어 트랙션 컨트롤(Traction Control) 시행을 금하고 있습니다.

프리스케일은 MES와 함께 2012년 시즌부터 나스카 스프린트 컵 시리즈에 출전하는 모든 머신에도 MCU를 공급합니다. 나스카 역사상 처음으로 기화기를 대체해 엔진 연료 및 시동 시스템을 관리하는 데 사용되는 MES의 ECU에 쿼리바가 장착되고 있습니다.

이 모든 것은 단순한 스폰서십 때문이 아닙니다. 프리스케일 제품의 신뢰성에서 비롯되고, 단순한 비즈니스 관계를 넘어서 자동차 산업에 대해 비전을 공유하고 기술 발전과 고성능, 에너지 효율성, 안전 리더십에 대한 공통의 노력을 반영한 것입니다. 프리스케일의 MCU는 현재에너지 효율성이 높은 수백만 개의 엔진에 사용되고 있습니다.

Q. 아날로그와 파워 부문이 약한 것 같은데.
A.
오해라고 말씀드리고 싶습니다. 프리스케일에 하이 파워 부문이 없는 것은 맞지만 이를 제외하면 다양한 방식으로 모든 분야를 커버하고 있습니다. 다만 단품 형태가 아니라 시스템 형태이기 때문에 잘 알려지지 않았을 뿐입니다.

비용과 시장 및 기술의 발전 측면에서 볼 때 자동차 역시 시스템 통합 단계로 넘어가고 있습니다. 프리스케일은 시스템 통합을 통해 안정화, 개발기간 단축, 비용 절감에 기여하고 있습니다. 이런 디바이스 하나에 파워, 프로세서와 드라이버 센서 등 아날로그 모두가 들어갑니다. 프리스케일은 그동안 해왔던 대로 하이엔드 클래스에 적용되던 고사양, 고비용의 솔루션을 미드레인지급의 자동차와 그 이하에 적용될 수 있도록 다른 경쟁사들이 생각해오지 못한 방법으로 개발 공급하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 



Q. 자동차 업계의 고객이 다른 산업에 비해 까다롭다고 하는데.
A.
그렇게 생각하지 않습니다. 우리가 차량용 제품, 디바이스를 힘들게 만들고 철저한 테스트를 거쳐 품질을 확보하는 것처럼, 자동차 업계는 안전을 다루고 있기 때문에 완벽과 철저를 기할 수밖에 없는 것입니다. 업계가 그렇게 비춰지지 않도록 문제없는 제품을 공급하고 기술 지원을 잘 하는 것이 중요하다고 생각합니다.

품질을 유지하기 위해서는 많은 시간과 투자가 필요합니다. 프리스케일은 개발 이전 시점부터 품질 콘셉트를 적용하고 ‘ZERO defect’를 목표로 하고 있습니다. 또 자체 품질이 우수하더라도 애플리케이션이 되는 시스템 모듈의 품질이 만족스럽지 못하면 결국 신뢰 하락과 품질관리 및 분석비용 상승을 초래하기 때문에 고객이 프리스케일 제품을 바르게 사용해 설계에서부터 품질을 확실히 확보할 수 있도록 지원을 아끼지 않고 있습니다.

소프트웨어 파워 

Q. 기능안전성 표준 등 SW 역량이 갈수록 중요해지고 있는데.
A.
개발 사이클이 빨라진 만큼 신속하게 다양한 애플리케이션 시장에 대응하면서도 오류 확률을 낮출 수 있도록 하기 위해 프리스케일은 자동 코드 생성 툴이나 모터 라이브러리, 레퍼런스 디자인 등 바로 응용 가능한 소프트웨어와 하드웨어 솔루션, 디자인 복잡도를 낮춰주는 시스템 IC를 지원하고 있습니다.

자동차의 전자화가 가속화되면서 ISO 26262 기능안전성 표준이 강조되고 있습니다. 이를 하나하나 들여다보면 부품 동작원리까지 보고 있습니다. 프리스케일은 반도체 회사로는 드물게 자체적으로 ‘SafeAssure’라는 자체 관리 프로그램을 가동해 ISO 26262에 대응되는 제품 출시와 기술을 지원하고 있습니다. 업계 최초로 듀얼코어 록-스텝(lock-step)이란 콘셉트의 MCU 제품을 출시했고, 자동차에서 요구되는 가장 높은 단계인 ASIL D에 대한 사용 인증을 업계 최초로 받았습니다. 프리스케일은 이러한 제품의 공급뿐만 아니라 개발자 편의를 위해 설계 안전 레벨을 체크할 수 있는 Dynamic FMEDA(Failure Modes, Effects and Diagnostic Analysis) 툴, 응용할 수 있는 세이프티 매뉴얼 등도 지원하고 있습니다.

Q. 차량 네트워크 리더가 보는 FlexRay와 Ethernet의 장래는.
A.
고객들이 앞으로 해나갈 비전을 보여주면 프리스케일은 이에 맞춰 혁신을 해왔으며 파이를 나눠먹는 비즈니스보다는 새로운 시장을 창출하기 위해 노력해왔습니다. 차량용 네트워크가 그 좋은 예입니다. 프리스케일은 LIN, CAN, FlexRay 뿐만 아니라 Ethernet 등 거의 모든 차량용 네트워크 프로토콜 개발에서 리더의 위치에 있었습니다.
FlexRay는 실시간성 및 신뢰성이 뛰어난 프로토콜로서 차량용 네트워크의 백본과 기존 CAN 시스템을 대체하는 것까지 고려됐지만, 당초 기대만큼 시장이 커지지 못한 게 사실입니다. 그러나 높은 신뢰성이 필요한 시스템, 예를 들어 x-by-wire나 기능안전성 애플리케이션 등에서 여전히 FlexRay를 필요로 하는 시장이 존재합니다.

차량용 네트워크 시장에서 FlexRay 프로토콜의 가장 강력한 경쟁자는 기존 시스템과의 호환성에 큰 강점을 가지면서 높은 대역폭을 제공할 수 있는 CAN-FD라고 생각합니다. Ethernet 프로토콜은 현재 인포테인먼트나 ADAS의 비전 애플리케이션에 주로 적용되고 있으며, 통신 대역폭 측면에서 큰 장점을 가지고 있기 때문에 관련 애플리케이션이 지속적으로 늘어날 것으로 예상합니다. 하지만 현재의 기술 수준으로는 FlexRay를 따라 잡기에 기술 안정성이나 여러 스펙 측면에서 보강되고 정의돼야 할 부분이 많습니다. 특히 실시간 동작에 대한 검증 시스템, 그리고 오류 정정 및 허용오차 측면에서 향후 개발의 여지가 많습니다. 차량 내 각 도메인 간 통신 또는 영상 관련 정보, IoT 관련 사용 모델이 늘면 대역폭에 대한 요구가 더 커지게 돼 Ethernet 사용이 늘어날 것입니다.

Q. 프리스케일 기술 포럼(FTF)이 해마다 미국, 일본, 중국, 인도 등에서 개최되고 있는데, 국내에서는 어떤가.
A.
처음 프리스케일에 왔을 때 하나의 회사가 이런 정도의 기술 포럼을 개최할 수 있다는 데 대해 대단히 놀랐었습니다. 미국의 경우 4박5일 동안 200개 정도의 포럼이 열리고 중국은 2박 3일 동안 진행됩니다. 한국에서의 개최도 검토했지만 우리의 문화를 고려했을 때 고객의 특성과 요구에 최적화된 맞춤형 행사를 진행하는 것이 맞는다고 판단하고 있습니다. 고객에게 미리 기술 수요를 묻고 거기에 맞는 프로그램을 마련해 꾸준히 진행하고 있으며 호평을 얻고 있습니다. 
 

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