자동차 산업은 전동화와 디지털화를 통해 변화하고 있으며, 이는 반도체 기업들이 주도하고 있다. 이런 변화에는 많은 성장 기회와 함께 과제가 수반되고, 획기적 기술과 개발 주기 단축이 요구된다. 반도체 제조업체, 티어 1 서플라이어, 자동차 제조업체 간 파트너십 강화는 이런 복잡성을 극복하고 업계를 전동화, 자동화, 연결된 미래로 이끌어가는 데 매우 중요한 역할을 한다. ST마이크로일렉트로닉스의 필립 프랫 부사장이 오토모티브 일렉트로닉스의 미래를 말한다.

글 | 필립 프랫(Philippe Prats) 자동차 부문 마케팅 및 애플리케이션 영업 담당 부사장,
      ST마이크로일렉트로닉스




자동차 산업은 전동화 및 디지털화라는 거대한 흐름에 따라 대대적인 변화를 겪고 있다. ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, ST)와 같은 반도체 기업들은 이런 변화의 중심에 있으며, 연결되고 자동화된 전기차(EV)의 미래를 구축하는 데 전자 제품이 점차 더 중요한 역할을 하고 있다.

전동화와 디지털화는 자동차 아키텍처와 주요 하위 시스템을 재정의한다. 새로운 전기/전자(E/E) 시스템과 소프트웨어 정의 자동차(SDV)의 개발은 반도체 제조업체들에게 엄청난 성장 기회를 제공하는 흥미로운 시장이다. 성장 잠재력을 보여주는 주목할 만한 지표는 차량용 반도체의 가치 상승이다. 현재 예측에 따르면 올해 차량당 평균 반도체 가치는 800달러(약 112만 원)에 달할 것으로 예상되며, 곧 1,000달러(약 140만 원)를 돌파할 것으로 전망된다. 하지만 반도체 기업들은 차세대 자동차 구축에 도움이 될 적합한 획기적 기술을 파악하고 제공하는 동시에 자동차 제조업체의 요구로 점점 더 단축되는 차량 플랫폼 개발 시간을 맞춰야 하는 중대 과제에 직면해 있다.

성장하고 진화하는 시장에서 기회를 잡고 도전 과제를 극복하기 위해서는 반도체 제조업체, 자동차 공급업체, 클라우드 제공업체, 자동차 제조업체 간 파트너십 강화가 그 어느 때보다도 중요해졌다.


시스템 이해를 통한 적합한 제품 개발    

자동차 시장의 차별화는 디지털 발전에 영향을 크게 받고 있다. 소비자들은 소프트웨어 중심 기능을 우선시하며, 이는 스마트폰급의 기능을 차량에 통합하는 광범위한 트렌드를 반영한다. 이런 기대치를 충족하려면 커넥티드 카는 디지털 에코시스템과 지속적으로 상호작용하고 온보드 및 오프보드 데이터에 즉각적으로 액세스할 수 있어야 한다. 이는 SDV의 약속으로, 소프트웨어 업데이트로 최종 고객에게 지속적으로 가치를 제공하고 차량의 전체 수명기간 동안 바람직하고 가치 있는 상태를 유지하도록 보장하는 풍성한 기능과 업그레이드 가능한 접근 방식에 중점을 두고 있다.

차량과 하드웨어의 긴 개발 주기에 맞지 않는 신기능을 신속하고 지속적으로 구현하려면 소프트웨어와 하드웨어의 분리는 불가피한 선택이다. 전기/전자(E/E) 및 소프트웨어 아키텍처는 이런 기능을 구현하는 데 매우 중요하다. 여기에는 미래 지향적인 하드웨어 기반이 필요하며, 적절하게 정의되고 안정적인 인터페이스를 통해 액세스할 수 있어야 한다. 반도체 기업들은 하드웨어와 소프트웨어를 분리할 수 있도록 혁신적이고 성능이 우수하며 안정적인 솔루션을 제공함으로써 이런 기술 기반을 선도한다. 이런 분리에서는 전반적인 시스템 복잡성을 단순화하는 작업이 핵심이다. 이를 위해 반도체 기업들은 자사 제품이 작동할 시스템과 그 시스템이 시스템 아키텍처 및 전반적인 비용 효율성에 어떻게 기여하는지에 대해 심층적으로 이해하기 위해 투자하고 있다.

반도체 기술은 E/E 아키텍처의 모든 계층에서 소프트웨어 정의 차량의 복잡한 기능을 지원하는 데 중요한 역할을 한다. 이를 위해서는 존 및 중앙 컴퓨팅 아키텍처로 전환할 수 있도록 확장가능한 마이크로컨트롤러(MCU) 및 마이크로프로세서(MPU) 제품군을 개발해야 한다. 그 목표는 MCU 및 MPU 제품을 넘어 소프트웨어, 엔지니어링 툴, 클라우드 파트너로 구성된 에코시스템으로 지원되는 컴퓨팅 플랫폼을 제공하는 것이다. 반도체 기업들은 이런 발전을 예측해 원활하게 확장 및 축소하는 안정적이고 강력한 처리 환경에서 소프트웨어 구성요소를 손쉽게 통합해야 한다. 이로써 여러 기능이 간섭 없이 자유롭게 공존할 수 있게 된다. 전력 효율과 기능안전성에 대한 엄격한 요구사항도 중요한 역할을 한다.

첨단 전자 시스템을 통합하고, 안정성을 보장하며, 안전 표준을 유지하는 일은 점점 더 복잡해지고 있다. 이는 안전하고 안정적인 전력 공급과 분배를 관리하는 데 중요한 과제를 제기한다. 그 해결을 위해 자동차 업계는 기존의 멜팅 퓨즈와 기계식 릴레이에 비해 크게 향상된 이점을 제공하는 전력 분배용 스마트 스위치를 채택하고 있다. 이런 변화는 차량의 안전과 효율성, 특히 AD/ADAS 기능처럼 안전이 필수인 시스템 향상에 중추적 역할을 한다. 반도체 스위치는 고도의 견고함과 강화된 모니터링 기능을 제공하면서 정확도 높은 실시간 모니터링으로 부하 관리를 제어한다. 스마트 퓨즈는 반도체 기업이 혁신 기술을 도입해 SDV 하드웨어 기반을 해결하는 대표적 사례에 속하며, 이 경우 E/E 아키텍처의 근간에서 시스템 수준으로 엄청나게 긍정적인 영향을 미친다. 스마트 퓨즈로의 전환은 종합적인 지능형 에너지 관리 시스템을 지원하면서 에너지 사용을 최적화하고, 예측 유지보수 알고리즘을 활성화하며, 보다 비용 효율적인 와이어 하네스 구현을 통해 차량 무게와 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있다.


복잡성 해소 및 개발 시간 단축     

반도체 기업은 자동차 시장의 진화로 발생하는 복잡한 과제를 해결하고 기회를 활용하기 위해 시스템에 대한 이해를 높여 적합한 제품을 개발해야 한다. 동시에 업계의 판도를 바꾸고 있는 트렌드인 개발 주기의 가속화에도 대응해야 한다. 새로운 전기차 스타트업과 가전 제품 분야의 기업들은 새로운 모델과 기능을 빠르게 시장에 선보이며 자동차 산업을 혁신하고 있다. 소비자는 최신 기술을 원하고 적당한 가격의 자동차에서 업그레이드 가능한 기능을 찾기 때문에 자동차 제조업체는 더 짧은 주기를 채택해 참신함과 신선함에 대한 고객 요구의 증가를 충족해야 한다. 4 ~ 6개월에 이르는 반도체 생산 기간 동안 다양한 제조 프로세스와 공급망 변동을 관리하기 때문에 이런 수요를 충족하는 것은 더욱 복잡해진다. 이처럼 개발 주기가 가속화되면서 보다 긴밀한 협업이 요구되며, 자동차 제조업체는 전문지식을 활용하고 개발 프로세스의 속도를 높이기 위해 기술 회사, 공급업체, 스타트업과 점점 더 많은 파트너십을 맺고 있다.

따라서 고객과의 파트너십을 통해 적합한 기술을 개발하는 데 엔드 투 엔드 혁신과 초기 단계의 참여는 필수적이다. 특히 중국에서 빠르게 성장하고 발전하는 자동차 시장을 활용하기 위해 ST는 지역에 역량 강화 및 애플리케이션 센터를 설립해 현지 고객과의 소통을 강화했다. 또한 자동차 산업의 전동화를 지원하는 기술을 위해 중국에서 생산 활동을 추진하기로 결정했다. 실리콘 카바이드(Silicon Carbide)는 전기차 및 하이브리드 카에서 핵심 역할을 하는 에너지 효율적인 전력 반도체의 필수 소재다. 파트너십을 통해 이뤄진 현지 생산은 많은 이점을 제공하면서, ST가 업계의 구조적 변화에 대응하고 공급망을 단축하며, 시장 수요에 신속하게 적응할 수 있도록 보다 유연한 제조 기반을 제공한다. 이 현지화된 접근 방식은 시장 대응력을 높일 뿐만 아니라 세계에서 가장 크고 역동적인 자동차 시장 중 하나에서 ST의 입지를 강화한다.








자동차 시장은 반도체 기업에 커다란 성장 기회를 제공하는 한편, 자동차 제조업체가 요구하는 새로운 제품과 획기적 기술을 개발하는 과정에 상당한 과제를 안겨준다. 성공은 신속한 혁신과 민첩하고 효율적인 생산에 달려 있으며, R&D 활동을 비롯해 자동차 공급업체, 기술 파트너, 자동차 제조업체와의 파트너십이 강화돼야 한다. 시장의 과제와 복잡한 소프트웨어 중심 에코시스템을 포괄적으로 이해하려면 자동차 이해관계자 간의 협업이 필수적이다. 혁신 프로세스를 가속화하고 자동차 산업을 전동화, 자동화, 연결 및 지속 가능한 미래로 이끄는 솔루션 제공을 실현하는 것이 반드시 필요하다.