“이제 자동차 산업에서 자율주행 기술 발전과 SDV 도입에 고성능의 차량용 반도체 수요는 증가하고 있으며, 특히 차량의 빠른 의사결정과 신뢰성을 위한 정밀한 환경 인식을 위해 LiDAR의 사용은 핵심 기술로 자리 잡았다. 이런 가운데 텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments)가 새롭게 출시한 LMH 13000 고속 레이저 드라이버는 작은 크기와 높은 전력 효율성으로 자동차용 LiDAR 시스템의 성능을 혁신적으로 향상시킬 것이다”

텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments) 코리아는 23일 삼성동 사무실에서 미디어 브리핑을 갖고 기자간담회를 열고 자동차용 라이다(LiDAR), 클록 및 레이더 칩으로 구성된 새로운 포트폴리오를 소개했다.

이날 발표를 담당한 TI코리아의 이명식 이사는 현대 자동차는 단순한 기계가 아닌 첨단 전자 시스템이 집약된 스마트 디바이스로 변모하고 있다며 특히 자율주행 기술의 발전과 SDV(Software Defined Vehicle) 개념이 도입되면서 자동차 내 반도체의 수요가 빠르게 증가하고 있다고 밝혔다.

과거에는 엔진 제어와 간단한 전장 시스템을 위해 몇 개의 반도체 칩이 사용됐다면, 이제는 센서, 프로세서, 네트워크 모듈 등 다양한 기능을 수행하는 반도체가 필수적으로 자리 잡고 있다고 언급했다.

반도체 사용 증가의 주요 원인은 자율주행 기술의 도입과 차량 내 인포테인먼트 시스템의 발전이다.

차량이 레벨 2 이상의 자율주행 단계로 진입하면서 더 높은 신뢰성과 성능을 갖춘 반도체가 필요하게 됐는데, ADAS(Advanced Driver Assistance System) 기술을 구성하는 센서 융합(Sensor Fusion) 시스템은 카메라, 레이더, 초음파 센서, 그리고 LiDAR까지 통합해 더 정확한 환경 인식을 가능하게 하고 있다는 것이다.

특히 LiDAR(Light Detection and Ranging)는 레이저를 활용해 주변 환경을 고정밀 3D로 매핑하는 기술로, 기존의 카메라나 레이더 센서보다 뛰어난 감지 능력을 제공한다고 밝혔다.

LiDAR는 레이저 펄스를 발사하고 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 장애물의 거리와 위치를 정밀하게 파악하는데, 이는 특히 복잡한 도심 환경에서 차량이 장애물을 감지하고 빠른 반응을 할 수 있도록 돕는 핵심 기술 중 하나라고 언급했다.

LiDAR의 장점은 높은 감지 정확도와 긴 탐지 거리이다. 기존의 초음파 센서나 레이더가 제한적인 환경에서 작동하는 반면에 LiDAR는 거리, 형태, 표면 특성을 정밀하게 분석할 수 있어 자율주행 차량의 안전성을 크게 향상한다.

또한 날씨나 조도 변화에도 강한 성능을 발휘하는 특성 덕분에 다양한 주행 환경에서 활용될 수 있다.

자동차용 LiDAR 시스템의 핵심은 신뢰성과 성능을 갖춘 레이저 드라이버 기술에 있다.

이런 가운데 TI가 개발한 LMH 13000은 기존의 라이더 시스템 대비 더 작은 크기와 높은 전력 효율을 제공하는 단일 칩 솔루션으로 기존의 레이저 드라이버는 복잡한 구성 요소가 있어야 했지만, LMH 13000은 이를 하나의 칩으로 통합해 차량 제조업체가 더 간결한 시스템을 설계할 수 있도록 한다.

LMH 13000의 주요 장점은 빠른 응답 속도와 긴 탐지 거리다.

이 제품은 800ps(피코초) 수준의 빠른 상승 및 하강 시간을 구현해 레이저 펄스를 더욱 정밀하게 제어할 수 있다.

이는 차량의 실시간 의사결정 속도를 향상하고, 보다 넓은 탐지 범위를 제공하는 데 중요한 역할을 한다.

또한 기존 대비 4배 더 작은 크기로 설계됐으며, 외부 구성 요소 없이도 높은 성능을 유지할 수 있다.

이는 자동차 설계에서 공간 절약 및 전력 효율성을 극대화하는 데 이바지하며, 제조업체가 더 안정적이고 신뢰할 수 있는 LiDAR 솔루션을 구현하는 데 도움을 준다.

LMH 13000은 고온, 저온 환경에서도 일관된 성능을 유지하는 높은 신뢰성을 갖추고 있으며, 향후 자동차 산업에서 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

이와 함께 ADAS와 차량 내 인포테인먼트 시스템 내의 전자 부품은 온도 변화, 진동, 전자파 간섭(EMI) 등이 발생하는 환경에서도 안정적으로 작동해야만 한다.

TI의 벌크 탄성파(BAW) 기술의 장점을 활용한 새로운 CDC6C-Q1 오실레이터, LMK3H0102-Q1, LMK3C0105-Q1 클록 생성기는 기존 쿼츠 기반 클록 대비 신뢰성이 100배 향상돼 FIT(Failure-in-Time) 비율이 0.3이다.

높은 클록 정밀도와 극한 환경에서도 내성이 높아서 차세대 차량 서브 시스템 전반에서 더 안전한 작동, 깨끗한 데이터 통신, 고속 데이터 처리가 가능하다.

또한 TI는 널리 사용되고 있는 자사의 AWR2944 플랫폼에 기반한 AWR2944P 전방 및 코너 레이더 센서도 공개했다.

이 레이더 센서는 감지 범위를 확대하고 각도 정확성을 개선하며 더욱 정교한 처리 알고리즘을 구현해 차량 안전성을 강화해 준다.

이명식 이사는 “자동차의 전자 시스템이 점점 더 정교해지면서 반도체 기술의 중요성은 더욱 커지고 있다. SDV 아키텍처의 발전과 함께 자동차는 실시간 데이터 통신, OTA(Over-the-Air) 업데이트, 그리고 인공지능 기반 운행 시스템을 갖추게 될 것”이라며 “차량 내 반도체 칩의 수가 증가하면서 HPC 시스템이 도입되고 있으며, 이는 안전성과 신뢰성을 더욱 강화하는 데 이바지할 것이고, LMH 13000 같은 첨단 반도체 제품이 그 중심에서 중요한 역할을 하게 될 것”이라고 밝혔다.