ZF의 홀커(Holger Klein) 박사와 ZF 차이나의 르네 왕 사장이 최신 ProAI 수퍼컴퓨터를 소개하고 있다. 

ZF가 최근 ‘오토 상하이 2021’에서 그들의 차세대 차량용 슈퍼컴퓨터인 ‘ZF ProAI’를 비롯해 인프라 독립 자동 발렛파킹 기술, 상용차용 운전자 지원 시스템 등 첨단 안전, 편의기술을 대거 선보였다. 

글 | 한상민 기자_han@autoelectronics.co.kr





ZF가 최근 ‘오토 상하이 2021’에서 그들의 차세대 차량용 슈퍼컴퓨터인 ‘ZF ProAI’를 비롯해 인프라 독립 자동 발렛파킹 기술, 상용차용 운전자 지원 시스템 등 첨단 안전, 편의기술을 대거 선보였다.  ZF의 레벨 4 기능 개발, 도메인 컨트롤 및 V2X 책임인 올리버 브리믈(Oliver Briemle)은 새로운 ZF ProAI를 “현존하는 가장 유연하고 확장 가능하며, 강력한 차량용 슈퍼컴퓨터”라고 소개했다.  


ZF ProAI  

ZF ProAI는 레벨 2 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)에서부터 레벨 5 자율주행까지 모든 차량 유형과 모든 레벨의 자동, 자율주행을 가능하게 한다. 특히 이 컴퓨터는 차량의 인텔리전스를 위한 맞춤형 고성능 솔루션이면서도 모든 차량 플랫폼에 적합한, 단일 제품 기반 제품이다.
자동차는 갈수록 기능 중심, 소프트웨어 기반으로 가고 있다. 소프트웨어가 각종 센서 정보를 이용해 지능적으로 계산, 분석, 예측하고 스마트 액추에이터 제어를 결합해 ADAS, 자동주행과 같은 강력한 기능을 가능하게 하면서, 주행의 편의, 안락, 안전성의 범위와 성능을 크게 넓히고 있다. 이런 기능적 확장성과 응용은 스마트 소프트웨어 알고리즘으로만 가능하다. 



ZF ProAI는 자율주행 레벨 2에서 레벨 5까지 원하는 애플리케이션, 필요한 컴퓨팅 성능에 따라 초당 20조~1,000조의 컴퓨팅을 지원한다. 유닛 당 최대 250 TOPS의 성능을 발휘해 이전 모델인 ZF ProAI Robo Think 대비 66%나 향상된 성능을 제공한다. (ProAI P20P: Up to 20 TOPS, ProAI P170A: Up to 170 TOPS, ProAI T250L Up to 250 TOPS, ProAI S500L: up to 500 TOPS)



때문에, 비트와 바이트 수준에서 분산된 전자제어장치(ECU)에서 동작하던 전통적인 차량의 기능은 컴퓨팅 성능의 업그레이드와 주요 소프트웨어 기능, 지능을 중앙집중화하고 몇 개의 도메인 혹은 존 컨트롤러로 번들화하는 새로운 E/E 아키텍처로 가고 있다. 
ZF ProAI 중앙 컴퓨터는 소프트웨어 정의 차량과 새로운 E/E 아키텍처에 대한 이런 OEM의 요구사항을 완전하게 충족하며 도메인, 존 또는 중앙 컨트롤러로서 역할을 수행한다.

우선, ZF ProAI는 그 어느 때보다 뛰어난 성능을 제공한다. 레벨 2에서 레벨 5까지 원하는 애플리케이션과 필요한 컴퓨팅 성능에 따라 초당 20조~1,000조의 컴퓨팅을 실행할 수 있다. 유닛 당 최대 250 TOPS의 성능을 발휘해 이전 모델인 ZF ProAI Robo Think 대비 66%나 향상된 성능을 제공한다.

또, 성능은 대폭 향상됐지만 전력소비량은 오히려 감소했다. 1 W 전력으로 ProAI는 약 3 TOPS의 성능을 달성한다. 이전보다 전력소비량이 최대 70% 감소했다. 사이버 위협에 대한 최첨단 보호 기능과 함께 ASIL D 등급의 컴퓨팅 성능을 제공한다. 

ZF ProAI의 AI 기능은 딥러닝 프로세스에 최적화돼 있어 첨단 안전 기능 제공을 보장한다. 보드는 레이더, 라이더, 카메라, 오디오 패턴의 환경 측정 데이터를 포함해 사용 가능한 모든 센서 데이터를 360° GPU 기반 융합으로 제공한다. ProAI를 위한 측정 데이터 인터페이스(MDI)도 제공해 변경된 센서 데이터를 중앙 스토리지 시스템으로 전송해 개발자들이 개발 및 테스트하도록 해 자율주행을 위한 인공지능을 훈련시키는 것을 훨씬 더 쉽게 만든다. 


표준 및 확장성 

브리믈은 “새 ZF ProAI를 개발할 때 우리는 특히 표준화와 확장성 두 가지에 포커스했다. 이는 차량의 중앙 컴퓨터로 선택할 때 선택 폭이 매우 단순해지기 때문이다. 어떤 애플리케이션이 필요하든 ZF는 이상적인 솔루션이 된다”고 말했다.

표준화와 유연성은 프로세서와 커넥터의 핵심이기도 하다. 슈퍼컴퓨터의 모듈식 설정은 계획된 애플리케이션과 요구되는 컴퓨팅 성능에 따라 여러 제조사의 시스템온칩(SoC)을 적용할 수 있음을 의미한다. 커넥터는 시장에 나와 있는 모든 일반적인 플러그와 호환된다. 또한 ZF는 소프트웨어와 관련해 가장 높은 수준의 유연성을 보장한다. 인하우스 솔루션 외에도, 이 컴퓨터는 OEM 또는 서드파티 개발자의 프로그램과 운영체제를 실행한다.

하드웨어적으로는, 원하는 성능에 따라 패시브, 에어, 워터 등 세 가지 냉각 옵션을 채택할 수 있다. 그러면서도 240×138×49 mm의 균일하고 컴팩트한 하우징 치수를 유지할 수 있다. 기능은 이전 모델에 대비 대폭 상승했지만 크게는 작아졌다. 
ZF ProAI 최신 버전의 첫 양산은 2024년에 시작될 예정이다.


비용 효율적인 
자동 발렛파킹  


ZF는 차량 센서 세트에만 의존해, 사전 매핑된 주차장 인프라 없이 무인 자동주차를 가능하게 하는 세계 최초 발레 파킹 시스템과 센티미터 단위로 정확한 현지화 및 실시간 지도 생성을 가능하게 하는 vSLAM 기술을 시연했다.



ZF는 차량 센서 세트에만 의존해, 사전 매핑된 주차장 인프라 없이 무인 자동주차를 가능하게 하는 세계 최초 발레 파킹 시스템과 센티미터 단위로 정확한 현지화 및 실시간 지도 생성을 가능하게 하는 vSLAM(Visual Simultaneous Localization and Mapping) 기술을 시연했다. 센서 세트는 전방 카메라 1개, 전방 레이더 1개, 주변 카메라 4개, 초음파 12개를 기반으로 하지만 고급 센서와 연결성을 통해 확장도 가능하다. 

ZF 차이나의 르네 왕(Renee Wang) 사장은 “전체 시스템은 중국에서 개발돼 2022년 말 중국 OEM을 통해 데뷔할 예정”이라며 “ZF의 인프라에 독립적인 자동 발레 파킹 시스템은 많은 글로벌 OEM에게 비용 효율적인 솔루션이 될 것”이라고 말했다. 

ZF는 상용차 부분에서 광범위한 지능, 효율, 자율주행 솔루션을 선보였다. ZF는 오토 상하이와 함께 중국 도로에서 ZF의 상용차용 기술로는 가장 진보된 자동 긴급제동 시스템인 ‘OnGuardMAX’를 선보였다. 이 기술은 차량과 보행자를 포함해 다양한 이동 및 정지된 오브젝트를 식별하고 필요한 경우 정확하게 반응한다. ZF의 센서 기술, 소프트웨어, 액추에이터가 서로 원활하게 상호 작용한다. 레이더 센서와 고해상도 듀얼 렌즈 카메라의 정보는 고성능 이미지 처리 모듈로 분석된다. OnGuardMAX는 최대 80 km/h의 속도에서 자동 긴급제동을 시작하고 충돌을 방지를 위해 차를 완전히 정지시킬 수 있다.

차량 효율성 개선 및 CO2 배출 감소에 대한 수요 증가에 부응해 ZF는 전방 도로 지형을 기반으로 가장 경제적인 속도를 예측하고 조정할 수 있는 예측 경제 크루즈 컨트롤 시스템(PECC)인 OptiPace를 소개했다. 상용차용 자율주행 애플리케이션 개발을 위한 효율적이고 유연한 산업 모델인 ADOPT(Autonomous Driving Open Platform Technology)는 모든 관련 차량 작동 시스템을 제어할 수 있도록 해 자율주행 인공지능의 명령을 실제 차량 동작 명령으로 변환한다. 


ZF는 오토 상하이와 함께 중국 도로에서 ZF의 상용차용 기술로는 가장 진보된 자동 긴급제동 시스템인 ‘OnGuardMAX’를 선보였다. 

AEM_Automotive Electronics Magazine