자율주행차용 풀스택 종합 안전성 시스템 ‘NVIDIA Halos’ 출시

엔비디아(NVIDIA)가 3월 17일부터 21일까지  미국 새너제이에서 열린 GTC (GPU Technology Conference)에서 안전한 자율주행차(autonomous vehicle, AV) 개발을 지원하는 종합 안전성 시스템인 ‘엔비디아 헤일로스(NVIDIA Halos)’를 공개했다. 

이 시스템은 엔비디아의 광범위한 차량용 하드웨어 및 소프트웨어 안전성 솔루션을 최첨단 AI 연구와 결합해 클라우드에서 차량까지 안전을 보장하는 풀스택 접근 방식을 제공한다. 칩, 소프트웨어, 툴, 서비스를 아우르는 헤일로스는 기술, 개발, 컴퓨팅 등 다양한 측면에서 안전성 문제를 해결하여 자동차 제조업체와 개발자가 업계 표준 및 규정을 준수하면서 안전하고 신뢰할 수 있는 AV를 개발할 수 있도록 지원한다. 

엔비디아의 산업 안전 책임자 리카르도 마리아니(Riccardo Mariani)는 “헤일로스의 출시로, 엔비디아는 협력사와 개발자가 자신만의 독특한 제품을 설계하는 데 필요한 최첨단 기술 요소를 선택할 수 있도록 지원함으로써 안전하고 신뢰할 수 있는 자율주행차 개발이라는 공동의 목표를 달성해 가고 있다”면서 “헤일로스는 기존 안전 관행을 보완하고 표준화와 규제 준수를 가속할 수 있는 잠재력을 지니고 있다”라고 강조했다.

헤일로스의 핵심

헤일로스는 서로 다르면서도 상호 보완적인 세 가지 차원의 총체적 안전성 시스템이다. 

기술 차원에서는 플랫폼, 알고리즘, 에코시스템 안전성을 포괄한다. 개발 차원에서는 설계 시간, 배포 시간, 검증 시간 가드레일을 포함한다. 컴퓨팅 차원에서는 세 가지 강력한 성능의 컴퓨터(NVIDIA DGX, NVIDIA Omniverse 및 Cosmos, NVIDIA DRIVE AGX)를 사용한다. 

NVIDIA DGX는 AI 안전성을 최우선으로 고려한 모델 훈련을 위한 강력한 컴퓨팅 기반을 제공한다. 모델이 안전한 동작을 학습할 수 있도록 AI 기반 큐레이션 워크플로를 실행하여 훈련 전에 원치 않는 동작과 편향을 걸러낸다. 
NVIDIA OVX에서 실행되는 NVIDIA Omniverse와 Cosmos는 자율주행차를 위한 안전한 훈련 환경을 제공하며 물리적으로 정확한 주행 시뮬레이션을 구축한다. 또한, Omniverse 기반 시뮬레이션은 검증 과정에서도 활용되며, 보유한 안전 테스트 데이터를 보완해 커버리지의 공백을 메운다. 
NVIDIA DRIVE AGX는 하드웨어와 소프트웨어 스택 전반에 걸쳐 런타임 안전성을 지원한다. 

엔비디아의 AV 연구 책임자 마르코 파보네(Marco Pavone)는 “헤일로스의 안전성에 대한 총체적 접근 방식은 엔드투엔드 개발로 점점 더 강력한 성능의 자율주행 시스템을 개발하기 위해 생성형 AI를 활용하려는 기업이 기존의 구성 설계 및 검증 방식을 배제하는 환경에서 특히 중요하다”라고 말했다. 

AI 시스템 인스펙션 랩

헤일로스 요소의 최상위에는 엔비디아 AI 시스템 인스펙션 랩(NVIDIA AI Systems Inspection Lab)이 위치하며, 이를 통해 자동차 제조업체와 개발자는 자사 제품이 헤일로스 요소와 안전하게 통합되었는지를 검증할 수 있다. 

올해 초 CES 2025에서 발표된 AI 시스템 인스펙션 랩은 기능 안전성, 사이버보안, AI 안전성과 규정을 일원화된 안전성 프레임워크로 통합하는 검사 계획으로, ANSI 국가 인증 위원회(ANSI National Accreditation Board, ANAB)의 최초 승인을 받은 국제 프로그램이다.
피코사(Ficosa), 옴니비전(Omnivision), 온세미(onsemi), 콘티넨탈(Continental)은 AI 시스템 인스펙션 랩의 초대 회원이다.

헤일로스의 핵심 요소

헤일로스는 플랫폼 안전성, 알고리즘 안전성, 에코시스템 안전성이라는 3가지 핵심 요소를 기반으로 구축됐다.

플랫폼 안전성
헤일로스는 수백 가지의 안전성 메커니즘이 내장된 안전성 평가 기반 시스템온칩(system-on-a-chip, SoC)을 제공한다. 또한, 헤일로스는 CPU에서 GPU로 확장되는 안전성 인증 운영체제인 엔비디아 DriveOS 소프트웨어를 포함하고 있다. DriveOS 소프트웨어는 안전성 평가 기반 플랫폼(base platform)으로, 모든 유형의 애플리케이션에 안전한 시스템을 구현하는 데 필요한 기초 컴퓨팅을를 제공한다. 이뿐 아니라 SoC, DriveOS, 각종 센서를 전자제어장치(ECU) 아키텍처로 연결하는 하드웨어 플랫폼인 DRIVE AGX Hyperion도 포함돼 있다. 

알고리즘 안전성
헤일로스는 안전 데이터 로딩 및 가속기용 라이브러리와 안전 데이터 생성, 큐레이션 및 재구성을 위한 API (application programming interfaces)를 포함하고 있다. 이를 통해 훈련 전에 원치 않는 동작과 편향을 걸러낼 수 있다.
또한, 헤일로스는 엔비디아 옴니버스 블루프린트(NVIDIA Omniverse Blueprint)를 활용한 자율주행차 시뮬레이션과 엔비디아 코스모스 월드 파운데이션 모델(NVIDIA Cosmos world foundation model, WFM)을 이용해 AV를 훈련, 테스트, 검증할 수 있는 풍부한 훈련, 시뮬레이션, 검증 환경을 제공한다. 이뿐 아니라 모듈화된 구성 요소와 엔드투엔드 AI 모델을 결합한 다양한 AV 스택을 갖추고 있어 최첨단 AI 모델을 활용해 안전성을 보장한다.

에코시스템 안전성
헤일로스는 다양하고 편향 없는 데이터로 구성된 안전성 데이터셋과 함께, 선별 워크플로와 자동화된 안전성 평가를 포함한 안전한 배포 워크플로를 제공한다. 또한, 지속적인 안전성 개선을 위한 데이터 플라이휠(flywheel)이 포함돼 있다. 

 

헤일로스는 엔비디아 자동차 제품에 대한 주요 안전성 인증 및 평가와도 긴밀히 연결된다. 예를 들어 엔비디아 DriveOS 6.0 운영체제는 ISO 26262 자동차 안전 무결성 등급 ASIL D를 준수하고, TÜV SÜD는 엔비디아의 차량용 SoC, 플랫폼, 소프트웨어 엔지니어링 프로세스에 대해 ISO/SAE 21434 사이버보안 프로세스 인증을 부여했다.

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