Lars Reger, CTO of NXP     라스 레거 CTO    

The Autonomous의 첫날 TTTech Auto의 슈테판 폴드나 CTO에게 자율주행과 소프트웨어 정의 자동차와 관련한 자동차의 복잡성 증대, 소프트웨어와 하드웨어의 디커플링, 다른 의미에서 하드웨어의 지속가능성 여부와 비용 간 트레이드오프에 대한 커플링에 대한 질문을 했는데, 그 답을 메인이벤트에서 NXP 반도체의 라스 레거 CTO의 키노트를 통해 재확인할 수 있었다. 이것은 복잡성 완화, 안전성 확보를 위한 하드웨어와 미들웨어 통합에 대한 것이다. The Autonomous의 최고 하이라이트 중 하나였던 레거 CTO의 강연을 느낌 살리기 위해 그대로 정리했다.

글 | 한상민 기자_han@autoelectronics.co.kr
  
TTTech Auto가 The Autonomous의 중심인 까닭
유럽 자율주행, 안전 타협은 없다! (autoelectronics.co.kr)
The Autonomous, 안전은 미래 모빌리티의 최우선 (autoelectronics.co.kr)
SDVerse, SDV 위한 ‘SW 소싱’ 가속 페달  (autoelectronics.co.kr)












"앞서 말씀하신 분들[The Autonomous 의장 리키 후디(Ricky Hudi)와 TTTech Auto의 CEO 더크 린츠마이어(Dirk Linzmeier)]과 관련해 두 가지 제 의견을 말하고자 합니다.  
첫째, 더크가 ‘이것은 자동차 산업의 변혁’이라고 말했는데, 조심하셔야 합니다. 여기 계신 많은 분이 자동차 업계의 툴들을 보고 있겠지만, 열쇠 구멍을 통해 거실을 보는 것 같은 좁은 시야를 가지면 안된다고 생각합니다. 이 일은 자동차를 넘어서는 더 큰 일입니다. 그리고, 오늘 아침에 세 번 정도 들은 말, “이것은 경쟁을 위한 것이 아니다”란 것이었는데, 죄송합니다만 저는 비즈니스맨으로서 이 자리에 섰고, 경쟁을 하러 왔습니다. 당연히 안전, 자율주행, 그리고 이 모든 것에 경쟁이 있으며, 그 경쟁은 동쪽에서 오는 것, 미국의 서부에서 오는 것 등 다양한 곳에서 오는 경쟁입니다. 

우리가 염두에 둬야 할 것은, 우리가 잘못된 방식으로 일을 진행한다면, 서로 경쟁하게 되고 케이크의 50%만 갖게 될 것이지만, NXP와 그 반도체 동료들과 함께 제대로 협력한다면 이것을 다 갖게 될 것이란 것입니다. 물론, 여기 계신 공정거래위원회 관계자들을 고려하면서요. 치열한 경쟁은 게임의 본질입니다. 

이제 중요한 질문은, 이 거대한 생태계에서 정말로 엄청난 비즈니스 기회가 있다면, 우리는 지금 어디에 있냐는 것입니다.
현실을 점검할 때 먼저 우리가 어디에서 시작했는지 생각해야 합니다. 수십 년 전의 어린 시절 사진을 본 적 있을 겁니다. 전 이 방에 있는 대부분의 분들과 비슷한 상상을 했습니다. ‘커서 세상에 큰 영향을 미칠 거야, 세상을 바꿀 거야’라고. 제 어린 시절 그것은 아폴로 우주비행사가 되는 것이었습니다. 결국 우주비행사가 되지는 못됐지만, 다행히 반도체 회사의 대표가 돼 있습니다.

27년 동안 이 업계에서 일해 온 경험을 바탕으로 반도체 생태계가 지난 25년간 어떻게 변화했는지를 살펴보면, 산업은 아날로그 시대에서 출발했고 많은 반도체 회사들이 초기에 엔터테인먼트, 게임 콘솔 등 일반적으로 잘 알려진 것들을 통해 많은 수익을 창출했습니다. 그러다가 누군가 노트북을 휴대폰 안에 넣어 데이터 디스플레이 장치를 만들었습니다. 그리고 인터넷에는 대용량 저장공간과 대규모 컴퓨팅 능력, 즉 클라우드가 생기면서 갑자기 필요한 것을 온디멘드로 처리할 수 있게 됐습니다. 그러면서 “우버가 필요하다, 피자가 필요하다”와 같은 요구가 가능해졌습니다. 

우리는 지금 다음의 문을 열고 있습니다. 이 문을 통해 우리는 작은 어시스턴트 시스템부터 더 큰 어시스턴트 시스템, 이동하는 어시스턴트 시스템, 심지어는 날아다니는 어시스턴트 시스템을 구축하려고 합니다. 이 시스템들은 우리 주변의 세상을 예측하고 자동화하게 될 것입니다. 저의 표현을 빌리자면, 우리는 “위대한 로봇의 각성(The Great Robot Awakening)”이라는 미래의 판타지를 바라보고 있는 것입니다.



안전과 보안을 찾아서     

이게 무슨 의미일까요? 이 스마트 커넥티드 디바이스들과 로봇들이 반도체 회사와 어떤 관련이 있을까요? 

간단히 말해, 이 방에 있는 반도체 회사들은 모두 이 분야에서 일하고 있습니다. 이런 로봇은 환경을 감지하고 클라우드에 연결해야 합니다. 아날로그 세계에서 들어오는 모든 데이터를 처리해야 합니다. 그리고 스마트 장치가 감지하고 연결된다는 것은 많은 실리콘과 소프트웨어가 필요하다는 것을 의미합니다.

그런데, 여기에 두 가지 중요 요소가 빠져 있는데, 저는 그것을 ‘신뢰’라고 부르고, 우리는 이를 ‘안전’과 ‘보안’이라고 합니다. 만약 당신의 장치가 해킹돼 차가 이상한 거동을 한다면, 결국 우리는 모든 것을 망치고 직접 해야 할 것입니다. 즉, 자율성도 없고, 로봇도 없는 상황이 됩니다. 시스템이 고장 나 치명적인 사고를 일으킨다면, 로봇은 존재할 수 없습니다. 다시 말해, 우리가 자율성을 가지고 이동하는 로봇을 꿈꾼다면, 어떻게 그것들을 구축할 것인지가 중요한 과제입니다. 








제가 작년 이 무대에서 뇌 사진을 보여드린 것도 이 때문인데, 이는 지난 10년 동안 자동차 산업과 로봇 산업이 배워온 교훈을 보여준 것입니다. 지금 운전하는 것이 ChatGPT가 아닌 이유가 있습니다. 빠른 반사 신경을 가진 실시간 시스템이 완벽히 안전하게 작동하길 원하기 때문입니다. 그것은 마치 실시간으로 작동하는 소뇌와 같습니다. ASIL-D의 최고 수준 안전은 공조, 박동, 안정성, 거동을 제어하는데, 그 위에 창의성이라는 매우 큰 에너지를 요구하는 파란 부분(대뇌)이 추가됩니다. 그리고 질문은, 이 트랜스포팅 로봇에서 파란 부분이 얼마나 커야 하느냐는 것입니다. 곤충을 보십시오. 곤충은 파란 부분 없이 주황색(뇌간)과 초록색(소뇌)만으로도 완벽하게 이동하고, 날고, 테이블에서 떨어지지 않게 할 수 있습니다.

모든 것이 매우 명확합니다. 작년 키노트를 보면 로봇을 어떻게 쉽게 구축할 수 있는지 알 수 있습니다.
하지만 지금 우리는 도대체 어디에 와 있는 걸까요?

리키 후디(The Autonomous의 의장, 전 AUDI 최고 E/E 기술책임)와 저는 많은 역사를 공유하고 있고, 이런 슬라이드 중 일부를 본 적 있습니다. 이것은 모두 제가 존경하던 영웅들의 프레젠테이션입니다. AUDI에 있을 때 이런 슬라이드를 봤던 분들이 많을 것입니다.







Zomain과 프랑켄슈타인  

도메인 기반 아키텍처에서 시작해 모든 것이 점점 더 복잡해지고 있습니다. 플랫한 계층 구조 대신 올바르게 도메인 기반 방식으로 시스템을 구축하고, 기능들을 분리하고 중간에 강력한 게이트웨이를 둬야 합니다. 2017년에도 이미 '감지하고, 생각하고, 연결하고, 행동한다'라는 논의가 있었습니다. 그 이후로 제 언어는 전혀 변하지 않았습니다.
그리고 갑자기 다른 아키텍처들이 등장했습니다. Zonal 아키텍처가 그 예입니다. 처음에는 모든 것을 각 영역(Zones) 안에 두고 안전한 배선 하네스를 구축하는 것이 비용을 절감할 수 있습니다. 사람들은 신뢰할 수 있고 예측 가능한 무언가를 원했습니다. 

결론적으로, 반도체 산업과 공급업체들은 완전히 다른 아키텍처들을 지원하기 위해 모든 요소를 제공해야 합니다.
자동차 OEM은 각기 다른 방식으로 차량을 구축하고 있습니다. 어떤 회사들은 많은 레거시 시스템을 사용하고 있고, 다른 회사들은 매우 진보된 클린시트 아키텍처에서 시작하고 있습니다. 현재 상황에서는 수십 개 또는 수백 개의 ECU가 있으며, 각 ECU는 서로 다른 하드웨어 플랫폼을 사용합니다. 이는 보통 구매팀이 여러 소스를 확보하려고 하기 때문입니다. 그들은 서로 다른 실리콘 벤더와 티어 1에 접근하고, 또 다른 소프트웨어 벤더들과 통합을 시도합니다. 그 결과, 이들은 매일 언론에서 볼 수 있는 것처럼 난관에 봉착해 있습니다. 

그래서 우리가 원하는 것은 이 하드웨어 플랫폼에 소프트웨어 레이어를 얹어서, 모든 것이 이상적으로는 사전에 통합돼 복잡성을 줄이는 것입니다. 어쨌든 이런 인증을 받기 위해 점점 더 많은 노력이 필요하다는 점에서, 우리는 더크로부터 들었던 기하급수적인 노력과 비용 압박에 직면해 있습니다. 우리는 장치들을 로봇화하는 과정에서 이런 압박을 받고 있습니다. 







개인적으로 저는 현재의 산업을 이렇게 봅니다.
일부는 여전히 도메인 아키텍처를 사용하고 있고, 일부는 명확하게 존(Zonal) 아키텍처를 채택하고 있으며, 또 일부는 도메인에서 존으로 점프하려고 시도하고 있지만, 레거시 시스템에 갇혀 어디로 가야 할지 확신이 없는 상태에 있습니다. 이로 인해 제가 ‘조메인(Zomain)’이라고 부르는 상황이 발생하고 있습니다. 구식 도메인 기반 ECU, 존 아키텍처의 기본 설정에 대한 명확함이 부족해 발생한 소프트웨어 스파게티. 소프트웨어 환경을 정리하는 데엔 많은 작업과 규율이 필요하고 매우 어렵기 때문에 갈팡질팡하며 앞으로 나아갈 수 없는 상황 말입니다. 

현재 자동차 OEM이 압박을 받고 있는 이유가 바로 이것입니다. 일부는 아키텍처 정리를 과소평가했기 때문에 압박받고 있지만, 이를 해결하려고 노력하고 있습니다. 다른 이들은 오래된 몸에 새로운 머리를 얹고, 외부에서 빌린 팔을 붙이는 프랑켄슈타인을 시도하고 있습니다. 이런 방법으로 우리가 원하는 곳에 이를 수 있을지 확실치 않습니다. 왜냐면 앞서 두 분이 “여러분의 도전은 하나뿐입니다. 복잡성을 다루는 것입니다”라고 한 것과 같습니다. 


하드웨어와 소프트웨어의 결합 

그러면 우리가 해야 할 일은 무엇일까요?

어린 시절로 돌아가고 싶습니다. 몇 개의 LEGO 블록으로 제 꿈을 만들고 싶습니다. 같은 색깔이 아니고, 똑같이 아름답진 않지만, 그 LEGO 블록들로 많은 것을 할 수 있었습니다. 물론, 모든 상황에 맞는 하나의 해법은 없지만, 플랫폼화와 확장성, 그리고 일련의 빌딩 블록을 갖추는 것이 핵심입니다. 그리고 이를 시도하고 있습니다. 

그런데 다시 말하지만, 이것은 자동차 산업만을 위한 것이 아니며, NXP만이 이를 하는 것도 아닙니다. 이건 NXP만의 이야기가 아닙니다. 오해하지 마세요, 이 방에 있는 많은 플레이어가 비슷한 일을 하고 있습니다. 저는 그냥 여기서 우리가 다뤄야 할 기술적 벡터가 무엇인지 설명하려고 합니다.







먼저 필요한 것은 컴퓨팅 유닛, 마이크로컨트롤러, 초고효율, 5나노, 대형 게이트웨이, 50억 개의 트랜지스터, 그리고 ASIL-D입니다. 전체 범위를 볼 수 있지만, ASIL-D 전원 공급장치가 없다면 모든 것이 무의미합니다. 왜냐면 전원 공급장치가 10분마다 고장 나면, 최고의 ASIL-D 마이크로컨트롤러나 아키텍처가 있더라도 강력한 로봇을 만들 수 없기 때문입니다. 그리고 그 사이에서 이더넷, ASA, SerDes, CAN, LIN, FlexRay 또는 기존 시스템을 서로 통신할 수 있도록 하는 네트워크가 필요합니다. 

저는 이제 반도체 분야를 떠나고 있습니다.
그러면 질문은 소프트웨어와 적절한 반도체가 어떻게 협력할 것인가입니다. 단순히 칩을 던져주고 “티어 1이여 행복해라, 알아서 해”라고 하든지, OEM에게 알아서 아키텍처를 식별하라고 하는 것은 경쟁의 기회를 놓치는 것과 같습니다. 답은 무엇인가요? 아주 간단합니다. 

초록은 NXP의 영역인 반도체입니다. 그렇다면, 이 반도체들, 예를 들어 'S32' 시리즈와 같은 전체 제품군이, 통합 인증된 미들웨어와 함께 제공된다면 얼마나 좋을까요? 이렇게 하고 고객에게 “여기 훌륭한 반도체가 있습니다. 여기에 적합한 미들웨어도 있습니다. 그리고 이 모든 것은 동일한 기반 위에서 확장할 수 있으며, 여기에 애플리케이션만 올려 작업하면 됩니다”라고 말합니다. 
"만약 이 애플리케이션이 그 미들웨어와 하드웨어로 ‘존’에서 작동하고, 나중에 센트럴 컴퓨팅 시스템으로 이동하고 싶다면, 그리고 소형차, 중형차, 대형차에 적용하고 싶다면 언제든지 그렇게 하세요. 저희가 이걸 제공합니다"라고요.
그리고 다시 한번 말씀드리지만, 이는 단순히 반도체 영역이 아닙니다.

반도체 영역이 아니라면, 우리는 무엇을 해야 할까요? 자, 빠르게 파트너를 소개하는 시간을 가지겠습니다.

저희 파트너들은 Accenture ESR Labs, Archermind, QNX, Elektorbit, etas, Green Hills Software, Sonatus, Synopsys, TTTech Auto, Valeo, Vector, WindRiver 등으로 NXP 하드웨어 플랫폼에서 작업 중인 소프트웨어, 티어들입니다. 앞서 언급한 것처럼, 우리는 인증 작업을 하고 여러분의 가속기, 반도체, ASIL-D 아키텍처를 사용하고 이를 성능이 맞는 적절한 하드웨어에 배치합니다. 여기 있는 파트너들과 함께 하고 있으며, 이들 일부는 The Autonomous 무대 위에, 일부는 The Autonomous를 주최한 분입니다. 그들은 우리와 함께 이 생태계에서 활동하고 있으며, 이를 우리는  ‘코어라이드(CoreRide)’라고 부릅니다. 이는 안전하게 기능하는 S32 플랫폼과 미들웨어를 말합니다.

하드웨어에서 우리가 할 수 있는 일의 아름다움은, 이를 통해 작업을 더 쉽게 만들 수 있다는 점입니다. 우리의 5나노 디바이스는 매우 우수한 격리 기능을 갖고 있습니다. 초기 설정 시 400개의 IP를 구성하고, 전면에 6개의 코어, 후면에 4개의 코어, 측면에 더 많은 실시간 코어를 할당하고, 나머지는 더 많은 애플리케이션 코어를 할당하는 식으로 설정할 수 있습니다. 그리고 이 모든 인터페이스를 관리합니다. 모든 과정은 소프트웨어에 의해 설정가능하고 부팅 시 작동합니다. 만약 소프트웨어 정의 자동차(SDV)를 구축하고 싶다면, 이 400개의 IP를 이해하고 연결할 수 있는 누군가가 필요하고, 이는 결코 쉬운 일이 아니지만, 가능하다면 부팅할 때마다 또는 차량의 수명 동안 각 영역을 미리 설정할 수 있습니다. 이때 각 영역은 완전히 격리돼 코드나 실행 파일이 교환되지 않기 때문에 한 도메인이 다른 도메인에 문제를 일으키지 않습니다. 이는 존에서 센트럴 기반으로 전환하거나 그 반대로 전환할 때 매우 유용합니다. 이런 하드웨어 격리 기능을 통해 인증 과정이 느려질 수 있지만, Elektrobit, TTTech Auto와 같은 파트너들은 초기 설정과 전체 시스템 관리를 정확히 이해하고 있습니다. 



MotionWise        

앞으로 10년 동안 지금의 학문적 논쟁이 현실로 나타날지 지켜봐야 할 것입니다. 
사실 여기서 발표한 슬라이드는 제가 호스트로부터 받은 것들입니다. 보시면 TTTech Auto가 어떻게 NXP와 협력하는지 볼 수 있습니다.
16나노, 대형 게이트웨이, ASIL-D S32G 반도체가 ADAS SOC 옆에 위치해 있습니다. 이 장치는 현재 실제로 손으로 만질 수 있으며, 2026년 양산돼 시장에 출시될 예정입니다. 이것은 그동안 말한 그 아이디어입니다. 이 시스템은 레벨 2, 레벨 2++, 또는 레벨 3와 레벨 4로 나뉩니다. 이미 보셨듯이 시스템은 리던던시를 얼마나 둘 것인지의 선택에 전적으로 달려 있습니다.  

하지만 진짜 중요한 부분은, 다음 사진입니다. 보이는 검은색 블록이 바로 하드웨어인데 파란색 블록에 주목해 주세요. 이것이 바로 TTTech Auto의 MotionWise 미들웨어입니다. 세이프티 미들웨어가 이 장치에 연결돼 있습니다. 지금 슈테판 폴드나(Stefan Poledna) CTO가 S32G 가속기를 사용해 소프트웨어와 하드웨어를 효율적으로 결합하는 데 많은 에너지를 쏟고 있습니다. 






그리고, S32G ASIL-D 보안 게이트웨이 제품의 경우엔 다양한 활동에 사용할 수 있습니다. 다시 말하지만, 이 개념은 기능안전성을 갖춘 하드웨어와 안전하고 보안이 강화된 미들웨어를 결합한 것입니다. 이를 통해 이런 박스 장치들이 현실화되기 시작했습니다. 당연히 자동차를 위한 것입니다.







메르켈과 옵티머스          

이들은 로보틱스에만 국한되지 않습니다. 우리가 필요로 하는 요소들이 항상 같기 때문입니다.
이제 이 비행기를 착륙 지점으로 이끌어 보겠습니다. 

이 방에 있는 사람들이 명확히 기억해야 할 것은, 인간은 큰 실수를 저지른다는 점입니다.
우리는 항상 향후 2년을 과대평가하고, 향후 10년을 과소평가합니다. 2012년과 2014년에 우리가 e모빌리티 열풍에 빠졌던 것과 같은 상황을 상상해보세요. 그리고 2011년, 메르켈 총리는 2020년까지 독일 도로에 100만 대의 전기차를 올리겠다고 발표했습니다. 하지만 2020년에 그녀의 예상은 크게 벗어났죠. 그런데 결국 COVID를 포함한 시간차를 고려하면 맞았다는 것을 알 수 있습니다. 

즉, 이런 꿈같은 이야기를 따를 때 약간의 믿음을 가져야 합니다. 내년에는 실망스러운 이야기를 가지고 올 수도 있겠지만, 기본적으로 ‘로봇의 각성’은 다가오고 있습니다. 우리는 이런 로봇의 안전성과 보안을 어떻게 구축할지 알고 있습니다. 가장 큰 과제는 이런 전환과 아키텍처 정리 작업을 통해 다시 도메인들을 정리하는 것입니다.

제가 2035년에 다시 여기 와 앉아 있을 때, 옵티머스(Optimus)가 저를 여기로 데려올 뿐만 아니라 제 키노트를 직접 발표해주길 바랍니다. 그러면 저는 무대에서 긴장할 필요 없이, 편안하게 커피를 마시며 쉴 수 있겠죠.



 

라스 레거 CTO와 TTTech 이사회의 베르너 퀘슬러