[기획] 자율주행 레벨 3 전환 앞당기는 차세대 반도체 기술을 만나다

TI, TDA5 고성능 SoC와 단일 칩 4D 이미징 레이더로 SDV 생태계 혁신 주도

자동차 산업이 운전자의 개입을 최소화하는 완전 자율주행 시대를 향해 빠르게 나아가고 있다. 과거에는 럭셔리 차량의 전유물로 여겨졌던 FSD(Full Self Driving)과 같은 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)은 이제 대중적인 모델까지 확대되며 안전과 편의의 핵심 지표가 되었다. 이러한 변화의 중심에는 방대한 데이터를 실시간으로 처리하고 판단하는 반도체 기술의 진보가 자리 잡고 있다.

텍사스 인스트루먼트(TI)는 미국 라스베이거스에서 개최되고 있는 ‘CES 2026’에서 차량 전반의 안전성과 자율주행 성능을 혁신적으로 끌어올리는 차세대 자동차용 반도체 포트폴리오를 대거 공개했다. 이번에 발표된 솔루션들은 감지(Sensing)부터 통신(Communication), 그리고 의사결정(Decision-making)에 이르는 자율주행의 전 과정을 아우르며, 특히 미국자동차공학회(SAE) 기준 레벨 3 자율주행 구현에 최적화되어 주목된다.

확장성과 전력 효율 극대화한 ‘TDA5 고성능 컴퓨팅 SoC’

자동차 제조사들은 차세대 차량에서 지능형 기능을 고도화하기 위해 실시간 의사결정을 지원하는 인공지능(AI)과 센서 융합 기능이 탑재된 중앙 컴퓨팅 시스템을 적극적으로 도입하고 있다. TI가 선보인 TDA5 시스템 온 칩(SoC) 제품군은 이러한 요구에 부응하여 최저 10 TOPS(1초당 10조번 연산 수행)에서 최대 1,200 TOPS까지 유연하게 확장 가능한 엣지 AI(Edge AI) 가속 성능을 제공한다.

이 제품군의 핵심 경쟁력은 압도적인 전력 효율에 있다. 24 TOPS/W를 상회하는 효율을 달성하여, 고성능 연산을 수행하면서도 전력 소비를 낮게 유지할 수 있다. 이는 결과적으로 차량 내 냉각 시스템 설계의 부담을 줄여 비용 절감 효과까지 가져온다. 특히 차세대 C7™ 신경망 처리 장치(NPU)를 통합하여 이전 세대 대비 AI 컴퓨팅 성능을 최대 12배까지 높였으며, 이를 통해 최근 주목받는 거대 언어 모델(LLM)과 트랜스포머 네트워크의 처리를 차량 내에서 원활하게 지원한다.

또한, 업계 최초로 UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express) 칩렛 표준 인터페이스 기반의 설계를 도입했다. 칩렛 방식은 서로 다른 기능을 가진 반도체 블록을 모듈처럼 조립하는 방식으로, 제조사가 단일 포트폴리오 내에서도 다양한 차종과 기능 세트에 맞춰 시스템을 신속하게 확장하고 적응시킬 수 있게 한다. 보안 측면에서도 외부 부품 없이 자동차 안전 무결성 등급(ASIL) D 기준을 충족하여 설계 간소화를 실현했다.

사각지대 없는 정밀 감지, ‘단일 칩 4D 이미징 레이더’

자율주행의 신뢰성을 확보하기 위해서는 기상 조건이나 주변 환경에 관계없이 우수한 인지 성능을 제공하는 레이더 기술이 필수적이다. TI가 공개한 AWR2188은 8개의 송신기와 8개의 수신기를 단일 패키지 칩에 통합한 4D 이미징 레이더 트랜시버다.

기존에는 고해상도 레이더를 구현하기 위해 여러 개의 칩을 연결하는 캐스케이딩 방식이 필요했으나, AWR2188은 단일 칩 구성만으로도 정밀한 감지가 가능하다. 이는 시스템 설계를 단순화하고 부품 수를 줄여 비용 효율성을 높인다. 성능 면에서도 레이더 처프 신호 슬로프 엔진을 적용해 기존 솔루션 대비 인지 성능을 30% 향상시켰으며, 350m 이상의 원거리에서도 객체를 정확하게 식별할 수 있다. 이를 통해 도로나 주차장에서의 유실 화물 감지나 근거리 차량 간의 세밀한 구분 등 고난도 안전 시나리오를 효과적으로 해결한다.

소프트웨어 중심 차량(SDV)의 신경망, ‘10BASE-T1S 이더넷’

고도화된 자율주행으로의 전환은 차량 내 네트워크 아키텍처의 근본적인 변화를 요구한다. 더 많은 데이터를 실시간으로 전송하기 위해 이더넷은 핵심 통신 인프라로 자리 잡고 있다. TI의 새로운 DP83TD555J-Q1은 MAC을 내장한 10BASE-T1S PHY 반도체다.

이 제품은 나노초 단위의 정밀한 시간 동기화와 데이터 라인을 통한 전력 공급(PoDL) 기능을 제공한다. 이를 통해 엔지니어들은 복잡한 배선 설계를 단순화하면서도 고성능 이더넷 연결을 차량의 최말단 엣지 노드까지 확장할 수 있다. 이는 차량의 모든 기능을 소프트웨어로 제어하고 업데이트하는 SDV 환경을 구축하는 데 필수적인 기술적 토대가 된다.

마크 응(Mark Ng) TI 오토모티브 시스템 총괄 이사는 “반도체는 안전하고 지능적인 자율주행 경험을 구현하는 핵심 기술”이라며, “엔지니어들은 TI의 엔드-투-엔드 시스템을 활용하여 감지부터 통신, 의사결정까지 자동차 기술 전반을 혁신하고 개발 기간을 단축할 수 있다”고 강조했다.

“이번 TI의 발표는 반도체가 단순히 연산만 하는 것이 아니라, UCIe 칩렛과 디지털 트윈을 통해 엔지니어의 설계 자유도와 개발 속도를 어떻게 혁신할 수 있는지 보여주는 모범 사례로 평가된다.”
– 아이씨엔 미래기술센터

TI는 이번 CES 2026에서 시놉시스(Synopsys)와 협력한 Virtualizer™ 디지털 트윈 개발 키트도 함께 선보였다. 이 키트를 활용하면 하드웨어가 준비되기 전에도 가상 환경에서 소프트웨어 개발과 테스트를 진행할 수 있어, 신차 출시 기간을 최대 12개월까지 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

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