모빌아이(Mobileye)와 ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)는 2020년부터 완전자율주행(FAD:Fully Autonomous Driving) 차량의 센서융합을 수행할 중앙 컴퓨터로 기능하는 모빌아이의 차세대(5세대) SoC 제품군 EyeQ®5를 공동 개발한다고 발표했다.
EyeQ5는 전력소모 및 성능 목표를 달성하기 위해 첨단 10nm, 혹은 그 이하의 핀펫(FinFET) 기술 노드로 설계될 예정이며, 8개의 멀티쓰레드(multithreaded) CPU 코어와 함께 이미 검증된 모빌아이의 혁신적인 차세대 비전 프로세서 코어 18개를 갖추게 된다.
이 통합으로 성능은 현 4세대 EyeQ4에 비해 8배까지 강화된다. 또한 EyeQ5는 12TOPS(Tera Operations per Second) 이상의 연산성능을 구동하면서도 전력소모는 5W 미만에 불과해 탁월한 성능에서도 자연냉각을 유지할 수 있다. EyeQ5의 엔지니어링 샘플은 2018년 1분기에 출시될 예정이다.
EyeQ5 개발에서도 모빌아이와 ST의 오랜 협력은 계속됐다. ST는 자동차-등급 설계에 대한 풍부한 경험을 바탕으로 최첨단 물리층 구현, 특수 메모리, 고속 인터페이스를 지원하며, EyeQ5가 최고 수준의 자동차 표준에 부합하는 완벽한 품질 프로세스를 충족시킬 수 있도록 SiP(System-in-Package) 설계를 지원한다. 또한 이 제품의 안전 및 보안 관련 아키텍처 전반에도 기여할 예정이다.
모빌아이의 공동창업자이자 CTO 겸 회장인 암논 샤슈야(Amnon Shashua) 교수는 “EyeQ5는 약 20개의 고해상 센서를 처리할 수 있는 순수한 컴퓨팅 밀도와 향상된 기능 안전성을 모두 갖춘 미래의 완전자율주행 차량의 중앙 프로세서로 기능할 수 있도록 설계되었다”고 말하고,
“EyeQ5는 2014년 EyeQ1으로 출발한 모빌아이의 유산을 이어가고 있다. 컴퓨터 비전 프로세싱에 대한 모빌아이의 깊은 이해를 기반으로 자동차 환경에서 자연냉각 처리가 가능한 5W 미만의 전력 레벨로 고집적 연산 성능을 지원하는 고도로 최적화된 아키텍처를 개발하였다”고 밝혔다.
ST 오토모티브 및 디스크리트 그룹 사업 본부장이자 수석 부사장인 마르코 몬티(Marco Monti)는 “세대별 EyeQ 기술은 시장에서 이미 운전자들에게 그 가치를 인정받아 왔으며, ST는 모빌아이와 EyeQ1를 위해 협력할 때부터 제조, 설계, R&D 파트너로서의 가치를 입증해왔다”며, “ST는 업계 선도적인 5세대 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 기술을 위해 함께 노력하면서 보다 안전하고 편리한 스마트 드라이빙 경험을 계속 제공해 나갈 것이다”라고 피력했다.
<참조>
EyeQ5 소유의 액셀러레이터 코어는 다양한 컴퓨터-비전 및 시그널-프로세싱과 딥 뉴럴 신경망(deep neural networks)과 같은 머신-러닝 작업에 최적화되어 있다. EyeQ5는 자체 알고리즘 제품군에 최적화된 칩에 각각 4 종의 액셀러레이터를 갖춰, 완벽하게 프로그래밍이 가능한 여러 종류의 액셀러레이터들을 제공한다. 다양한 액셀러레이터 아키텍처를 통해 모든 작업에서 가장 적합한 코어를 사용하기 때문에 애플리케이션의 연산시간 및 에너지를 모두 줄일 수 있다.
이렇게 최적화된 작업할당으로 EyeQ5는 저전력 엔벨롭(low-power envelope) 내에서 비용 효율적 자연냉각이 가능한 ‘수퍼-컴퓨터’ 성능을 제공한다. 모빌아이가 ADAS 및 자율주행 시장에 주력했기 때문에 도메인별로 특화된 여러 프로그래머블 액셀러레이터 제품군에 대한 투자가 이루어졌다.
자율주행은 전례 없는 수준의 기능 안전성이 필요하다. EyeQ5는 자동차 애플리케이션에서 최고 등급의 안전성을 충족시켜야 하는 시스템을 위해 설계되었다(ISO 26262 표준에 따른 ASIL B(D)).
모빌아이는 통합 하드웨어 보안 모듈(Hardware Security Module)을 기반으로 EyeQ5의 보안 방어기능을 구축했다. 이는 시스템 통합자들이 OTA(Over-The-Air) 소프트웨어 업데이트를 지원하고, 안전한 차량 내 통신을 구현할 수 있게 해준다. 신뢰루트는 암호화된 저장장치에서 보안 부팅을 기반으로 생성된다.
EyeQ5는 자동차 제조사와 1순위 업체들에게 자율주행에 필요한 애플리케이션 및 완벽한 하드웨어 가속 알고리즘 세트를 제공한다. 이와 더불어 모빌아이는 자동차-등급 표준의 운영 시스템을 지원하고, 고객들이 EyeQ5 상에서 고유의 알고리즘을 구축하여 자사 솔루션을 차별화할 수 있도록 완벽한 소프트웨어 개발 키트(SDK; Software Development Kit)를 제공할 예정이다.
또한 이 SDK는 신경망(Neural Networks) 개발 및 시제품 제작과 모빌아이가 사전에 구현한 네트워크 레이어에 액세스하는 데 사용할 수 있다. 하드웨어 가상화 그리고 CPU 및 액셀러레이터 간의 완벽한 캐시 일관성과 같은 아키텍처 요소들은 EyeQ5를 개방형 소프트웨어 플랫폼(Open Software Platform)으로 보다 용이하게 사용할 수 있게 한다.
자율주행은 고해상 카메라와 레이더, LiDAR 등 수십 개의 센서 프로세싱의 융합이 필요하다. 센서-융합은 모든 센서 데이터를 동시에 수집하고 처리할 수 있어야 한다. 이를 위해 EyeQ5의 전용 IO는 최소 40Gbps의 데이터 대역폭을 지원한다.
EyeQ5는 내부 프로세서 통신을 위한 2개의 PCIe 4세대 포트를 구현하며, 이를 통해 다중 EyeQ5 디바이스로 시스템을 확장하거나 애플리케이션 프로세서와의 커넥티비티가 가능해지며, 높은 연산 및 데이터 대역폭 요건은 4267MT/s로 동작하는 4개의 32비트 LPDDR4 채널로 지원된다.
한편, EyeQ5 엔지니어링 샘플은 2018년 상반기에 출시될 계획이다. 풀세트의 애플리케이션 및 SDK를 갖춘 첫 번째 개발 하드웨어는 2018년 후반에 공급될 예정이다.
