SDV ‘벤더 종속’ 방지할 해법 마련

파나소닉 오토모티브의 소프트웨어 기술

파나소닉 오토모티브 시스템즈의 차량용 소프트웨어 기술이 업계 표준에 가까워졌다. 콕핏용 반도체나 OS(운영체제)를 쉽게 전환할 수 있도록 하는 기술로, 도요타자동차와 혼다, 닛산자동차 등이 표준화에 뜻을 같이했다. 미국 퀄컴이 높은 점유율을 차지하고 있는 콕핏용 SoC(System on a Chip)의 선택지를 늘릴 수 있다. 파나소닉 오토모티브는 소프트웨어 개발을 효율화해 비용 절감으로 연결할 계획이다.

파나소닉 오토모티브는 소프트웨어 정의 차량(SDV)용 오픈소스 가상화 기술인 ‘VirtIO(버트아이오)’의 표준화 활동을 추진하고 있으며, 자동차 제조사와 IT 관련 기업 등으로부터 지지를 얻었다고 밝혔다. 도요타 등 일본 자동차 제조사 5곳에 더해 미국 AWS(Amazon Web Services)와 구글, 영국 Arm, 소프트웨어 관련 표준화 단체 등이 참여하고 있다.

파나소닉 오토모티브 부사장 집행임원이자 최고기술책임자(CTO)인 미즈야마(水山) 씨는 “소프트웨어 퍼스트 개발이 필요하다는 인식이 업계에 확실히 자리 잡으면서 전략적인 방향성과 사고방식에서 각 사의 보조가 맞춰졌다”며 여러 기업이 표준화에 동참한 배경을 설명했다. 앞으로도 VirtIO의 채택을 업계 전체로 확산시켜 “되돌릴 수 없는 흐름으로 만들고 싶다”며 의지를 나타냈다.

표준화에 동참한 자동차 제조사들은 앞으로 VirtIO를 채택할 것으로 보인다. 현재의 높은 수준인 SoC와 OS 전환 비용을 낮추는 효과가 기대된다.

파나소닉 오토모티브는 많은 자동차 제조사가 VirtIO를 채택함으로써, SoC나 OS의 공급업체나 세대별로 소프트웨어를 별도로 개발해야 하는 작업량을 줄여 비용을 낮출 수 있을 것으로 보고 있다. 나고야대학 다카다(高田) 교수는 “(VirtIO를 채택하면) 소프트웨어 개발을 효율화해 품질이 높으면서 비용은 저렴한 소프트웨어를 제공할 수 있게 된다”고 지적했다.
 

직류 800V 채택은 보류인가?

Part 3. 냉각 기술

이화학연구소(理化学研究所)는 차세대 슈퍼컴퓨터 '후가쿠(富岳) NEXT'에서 CPU(중앙처리장치)와 GPU(화상처리반도체)가 탑재되는 서버의 냉각 기술을 업그레이드할 방침이다.

'후가쿠'에 사용한 냉수가 아닌, 30℃ 이상의 온수로 서버를 냉각. 이로 인해 냉동기(칠러)가 필요 없어져 냉각 전력을 후가쿠 대비 20% 줄일 수 있게 될 것이라고 한다. 이화학연구소는 온수 냉각 시스템을 통해 AI 시대에 요구되는 저에너지형 계산 기반 구축을 노리고 있다.

"제한된 코스트로 계산 능력을 최대한 높이겠다." 후가쿠 NEXT의 냉각 시스템과 전원 설비 설계를 담당하는 이화학연구소 계산과학연구센터의 미우라(三浦) 리더는 개발 목표에 대해 이렇게 말한다. 연산 효율을 나타내는 애플리케이션 성능을 후가쿠의 최대 100배로 높이면서도 소비전력 증가는 약 30%로 억제하는 것을 목표로 하고 있다.

후가쿠 NEXT에서는 냉각용 칠러를 사용하지 않고 쿨링타워(냉각탑)에서 만들어지는 온수만을 사용해 서버를 냉각한다는 것이 가장 큰 특징이다.
 

APC 등 다채로운 자동화 시스템 제공

오쿠마가 금속 가공 현장의 자동화 수요 흡수에 나섰다. 목표로 하는 것은 “고객이 잘 활용할 수 있는 자동화”(오쿠마)이다. 현장의 무인화에 대한 다양한 고객 수요에 대응하기 위해 공작기계와 조합해 사용할 수 있는 새로운 자동화 시스템 개발과 적용 기종 확대에 주력하고 있다.

다수의 공작물을 미리 준비해 기계가 멈추지 않고 장시간 자동화할 수 있도록 하는 자동 팔레트 교환 장치(APC)에서는 2종류의 시스템을 준비했다. 승강 2단식 APC와 타워형 APC이다.

-- 2층 침대 방식으로 팔레트 탑재 --
승강 2단식 APC에는 이름 그대로 공작물이 고정된 워크피스 팔레트(이하 팔레트)를 두는 팔레트 매거진에 승강 기능이 도입되어 있다. 구체적으로는 팔레트가 탑재되는 2단식 팔레트 선반(이하 선반)이 여러 개 있으며, 이 선반들이 위아래로 승강하는 구조이다.

각 선반은 이른바 '2층 침대 방식', 즉, 상단과 하단에 팔레트를 탑재할 수 있어 선반 하나에 2개의 공작물을 보관할 수 있다. 따라서 예를 들어, 3개의 선반이 있을 경우, 보관할 수 있는 공작물은 6개이다. 또한 가공 직전의 공작물을 임시로 두는 세팅 스테이션도 있기 때문에 준비할 수 있는 공작물은 총 7개, 즉 7면 구성의 APC가 된다.
 

엔비디아와 협력해 AI 시대의 컴퓨터로

Part 1. 사용되는 계산기로

이화학연구소(理化学研究所)와 후지쓰(富士通), 엔비디아가 2030년경의 가동을 목표로 개발하고 있는 차세대 슈퍼컴퓨터 '후가쿠 NEXT(富岳NEXT)'가 첫 번째 마일스톤을 맞이했다. 아키텍처의 기본 설계를 올 3월에 완료하고 상세 설계 단계로 넘어갔다. 후가쿠 NEXT에서는 성능 세계 1위에 대한 집착을 버리고 AI 시대에 '활용되는 컴퓨터’ 실현에 비중을 두고 있다.

후가쿠 NEXT는 이화학연구소와 후지쓰가 공동 개발해 2020년에 가동시킨 슈퍼컴퓨터 '후가쿠'의 후속 모델 개발 코드명이다. 연산 성능이 엑사스케일급의 과학 계산과 AI 처리를 양립할 수 있는 차세대 연구개발 기반을 목표로 하고 있다. 개발에는 정부 지원금 1,000억 엔 이상이 투입된다.

-- 엔비디아와 함께 '전용 탈피' 노려 --
"슈퍼컴퓨터는 활용되어야만 가치가 있다. 상업적 성공 없이는 의미가 없다." 후가쿠 NEXT 개발을 주도하는 이화학연구소 계산과학연구센터의 마쓰오카(松岡) 센터장은 이렇게 단언한다.

후가쿠 NEXT의 목적은 명확하다. 일본에서 개발된 국산 슈퍼컴퓨터로서 세계적 기업들과 협업해 세계 표준과의 격차를 줄이는 것이다. “후가쿠에서 연산 성능 목표에 대한 오버 튜닝이 발생했다"(마쓰오카 센터장)라는 반성을 토대로 AI를 활용할 수 있는 범용성 높은 계산 인프라를 목표로 하고 있다. 심장부를 담당하는 CPU(중앙처리장치)와 메모리를 국산화하여 일본의 AI·반도체 산업 경쟁력을 끌어올리려는 목적도 있다.

라피더스를 아군 삼아 GPU와 공존

후지쓰(富士通)가 AI 시장 개척을 향한 차기 CPU(중앙처리장치) 개발에 나섰다. 이화학연구소(理化学研究所)와 함께 개발하고 있는 슈퍼컴퓨터 '후가쿠(富岳) NEXT'에 탑재할 예정이며, AI 서버 분야의 세계 고객들에게도 판매해 나갈 방침이다. 이 차기 CPU에는 1.4nm 세대 기술과 3차원 실장 기술을 적용, 생산은 라피더스(Rapidus, 도쿄)에 위탁하는 것을 우선적으로 검토한다. 반도체와 AI를 양 축으로 일본의 산업 경쟁력을 향상시켜 나갈 방침이다.

"1세대 후가쿠 개발에 참여한 의의는 크다. 후가쿠의 기술을 기반으로 개발한 HPC(고성능 컴퓨팅) 제품은 일본뿐만 아니라 해외에서도 판매되고 있다." 후지쓰의 마하잔 CTO(최고기술책임자)는 자사가 슈퍼컴퓨터 개발에 참가하는 의의를 이렇게 강조한다.

후지쓰는 자사의 독자적 CPU 'FUJITSU-MONAKA' 시리즈를 무기로 소버린(주권) AI 등의 시장을 개척한다는 전략을 내세우고 있다. 기밀성을 중시하는 국방, 제조, 헬스케어, 금융 등의 분야를 대상으로 보안도 강화한 AI 인프라를 제공. MONAKA 시리즈에서는 AI 기능 강화와 절전 성능을 양립해 AI 서버 분야의 세계 고객들에게 고속·저소비전력의 CPU를 제공할 방침이다.

후가쿠 NEXT에 탑재되는 CPU 'FUJITSU-MONAKA-X'에는 1.4nm 세대의 프로세스 기술과 복수의 반도체 칩(칩렛)의 3차원 실장 등 최첨단 기술들이 풍부하게 담겨있다. 트랜지스터를 매우 낮은 전압에서 안정적으로 작동시키는 초저전압 동작 기술도 후지쓰의 독자적 강점이다.

후지쓰는 영국 Arm의 아키텍처를 기반으로 세계적으로도 인텔 등 극히 일부 기업만이 개발할 수 있는 AI 서버용 고성능 CPU를 실현할 계획이다. 우선은 후가쿠 NEXT에 공급하지만, 거기에 안주할 생각은 없다.
 

자석으로 드론을 강재에 고정

시미즈건설(清水建設)이 오사카공업대학, 엔잔코보(演算工房, 교토시), 슈르드설계(교토시)와 공동으로 드론을 사용해 터널의 막장(굴착 면)의 형상을 측정하는 시스템 'Perch-RIM'을 개발했다. LiDAR가 탑재된 드론을 막장 부근에 설치된 아치형 강재 지보공까지 날려 보내 자석으로 흡착시킨 뒤, LiDAR를 통해 막장 형상의 3D 데이터를 취득하는 시스템이다.

-- 드론으로 절대좌표 기반의 3D 데이터 취득 --
시미즈건설은 5월 19일, Perch-RIM를 발표. 막장에 사람이 접근하지 않아도 되기 때문에 안전성이 높고, 작업 시간 단축 및 굴착 정밀도 향상을 기대할 수 있다고 밝혔다.

아시모의 교훈을 반영해 손가락에 특화 1부

'아시모(ASIMO)'를 통해 이족보행 로봇의 실용화를 선도한 혼다가 로봇 핸드 개발에 주력하고 있다. 혼다의 연구개발 자회사인 혼다기술연구소(本田技術研究所)는 새로운 메커니즘을 도입한 로봇 핸드를 개발. 독자적 구동 방식을 통해 모터의 회전 운동을 손가락 끝에 힘으로 전달하는 전달 효율은 90% 이상이다. 구동부의 실용 내구성 테스트에서 검증된 800만 회 이상의 높은 내구성도 구비하고 있는 등, 기존 방식의 로봇 핸드와 비교해 "전혀 다른 차원의 성능"(혼다기술연구소)을 실현했다.

이미 혼다의 공장에서는 자동차 부품 조립 등에 사용할 수 있는지 여부에 대한 기술 실증에 들어갔다. 2027년에는 사외를 포함한 실증 실험을 시작할 예정이며, 로봇 핸드를 활용한 피지컬 AI용 강화학습도 병행해 추진한다. 혼다는 이번 로봇 핸드를 'Humanoids Summit Tokyo 2026'(다카나와 게이트웨이 컨벤션 센터, 2026년 5월 28~29일)에서 공개했다.