스마트 드라이빙 분야가 전에 없던 경쟁과 혁신을 겪고 있다. 여러 자동차 대기업과 스타트업, 과학 연구기관들이 이 분야의 기술 혁신을 이루고 시장 응용을 선점하기 위해 막대한 자원을 쏟아붓고 있다.

7월 16일, Nullmax는 상하이에서 ‘한계 없는 AI, 스마트한 변화의 새로운 시작’ 2024 기술발표회를 개최해 차세대 자율주행 기술 Nullmax Intelligence(이하 ‘NI’)를 정식 출시했다. 이 기술은 풀 시나리오 자율주행 응용을 실현하는 것에 역점을 뒀으며 퓨어 비전, 맵프리(map-free), 멀티모달 기술을 통해 자동차의 스마트한 진화를 꾀할 전망이다.

   출처: Nullmax

◆ E2E(End to End, 엔드투엔드), Nullmax의 해법

Tesla가 자율주행 발전을 위해 ‘E2E’ 거대모델을 도입하겠다고 밝힌 후, 업계에서는 곧 반향이 일었다. 그 후 Xpeng, Nio, LiAuto 등 자동차 기업과 Huawei, Horizon Robotics 등 공급 업체가 잇따라 E2E 기반 스마트 드라이빙 시스템을 배치하겠다고 밝혔다. ‘E2E’는 올해 스마트 드라이빙 분야에서 가장 핫한 개념이 되었다.

주류 자율주행 시스템은 감지, 계획, 제어 등 각 모듈을 분리하고 각 모듈이 특정 임무를 처리하는 데에 집중하도록 한다. 하지만 모듈 간 정보 전달 때문에 처리가 지연되어 시스템의 실시간 반응 능력에 지장이 생기기도 한다. 모듈별로 각기 다른 기술 스택을 사용하는 경우도 있어 기술 인력 교육비가 많이 들고 기술 업데이트의 난도도 높다.

반면 E2E 모델은 세 모듈을 통합하여 모듈 간의 한계를 없애고 시스템 아키텍처를 간소화해 작동 효율을 높였다. 통합된 모델은 더 빠르게 데이터를 처리할 수 있어 시스템 반응 속도를 높일 수 있다. LiDAR와 고정밀 지도에 대한 의존도를 낮춰 원가도 절감했다.

많은 기업들이 E2E를 위한 노력을 하고 있지만 각자가 제시한 기술 방안은 다르다. 현재까지 많은 기업들이 양산 E2E 스마트 드라이빙 방안을 발표했다. 하지만 사용자들은 구체적인 기술 수준을 느끼지 못하고 있으며 해석 가능성이 부족하다는 단점 역시 관련 기업들이 해결해야 할 과제다. 모델 능력 향상을 위해서는 대량의 고품질 데이터도 필요하다.

Nullmax는 이번 발표회에서 자사의 E2E 방안을 세밀하게 설명했다.

Nullmax Intelligence는 구체적으로 멀티모달 모델과 안전 두뇌 모사 AI(brain-inspired safety model) 두 부분으로 구성된다.

이 방안은 비전을 기반으로 하며 음성, 텍스트, 제스처 등 정보에 대한 입력을 추가 지원한다. 멀티모달 E2E 모델을 통해 임무를 추리하고 두뇌 모사 신경망을 바탕으로 한 안전 두뇌 모사 AI를 구축해 시스템에서 가시적 결과물, 시나리오 묘사, 주행 행위를 전반적으로 출력한다.

출처: Nullmax

기술 측면에서 Nullmax Intelligence는 그동안 정적 감지, 동적 감지, 시계열 통합 등에서 진행한 여러 연구 결과를 종합했다. 또한 RockAI의 비(非) 어텐션 매커니즘 범용 거대모델 Yan 1.2을 차량단에 설치하고 Yansi 두뇌모사AI연구원과 협업해 두뇌 모사 신경망을 구축했다.

실제 응용 측면에서 NI의 주요 특징은 퓨어 비전, 맵프리, 멀티 모달 풀 시나리오 자율주행 응용을 지원한다는 것이다.

◆ 퓨어 비전, 맵프리(map-free), 멀티모달

최근 몇 년 간, 자동차의 스마트화 수준이 빠르게 높아지면서 스마트 드라이빙의 응용 시나리오도 확대되고 있으며 시내 환경에서도 고급 기능을 사용할 수 있게 되었다. 하지만 규칙 의존도가 높고 일반화가 잘 되지 않으며 비용이 높고 주행 결과가 좋지 않은 등의 문제점 때문에 스마트 드라이빙의 보급이 제한되고 있으며 범위나 규모도 아직은 부족한 상황이다.

고급 스마트 드라이빙 기능의 대규모 응용을 위해서는 원가 절감이 핵심이다. 자동차 기업들과 기술 공급사들은 현재 기술 혁신과 최적화를 통해 안전성을 보장함과 동시에 스마트 드라이빙의 전체적인 원가를 절감하고자 노력하고 있다. 업계에서의 논쟁은 주로 LiDAR 탈피, 고정밀 지도 탈피 등에 집중되고 있다.

현재 많은 자동차 브랜드들이 LiDAR를 기반으로 한 멀티센서 통합 감지 방안을 전략으로 채택하고 있지만 Tesla나 Jiyue처럼 고화질 카메라와 선진화된 컴퓨터 비전 알고리즘을 이용해 스마트 드라이빙을 실현하는 퓨어 비전 방안을 고집하는 업체도 있다.

고정밀 지도는 상세한 도로 정보를 제공함으로써 자율주행의 안전성을 높일 수 있지만 원가가 높고 업데이트가 어렵다는 단점도 있다. 일부 자동차 기업은 고정밀 지도를 탈피하려는 시도를 하면서 표준 지도(SD Map)를 사용하거나 고정밀 지도에 의존하지 않는 자율주행 방안을 채택하고 있다. 하지만 고정밀 지도를 탈피하겠다고 발표한 자동차 업체들도 고정밀 지도를 완전히 버리는 것은 아니고, 단지 표준 지도를 과도기적으로 사용한다는 점은 부인할 수 없다.

소개에 따르면 Nullmax는 LiDAR나 스테레오 카메라에 의지하지 않고도 퓨어 비전으로 장애물을 정확히 검사하고 3D로 재건할 수 있다. 또한 실시간으로 부분 지도를 생성하고 기본 내비게이션과 결합해 고정밀 지도나 표준 지도, 저정밀 지도, 크라우드소스 지도에 의존하지 않는 진정한 ‘지도 없는’ 응용을 실현했다.

이런 일련의 특징 때문에 Nullmax의 방안이 다른 레벨의 스마트 드라이빙 경험에 적용되었고 100T보다 적은 스파스 컴퓨팅 파워로도 풀 시나리오 NGP(Navigation Guided Pilot) 주행을 할 수 있다고 Nullmax는 주장한다. 

Nullmax의 창립자이자 CEO 겸 CTO인 쉬레이는 Nullmax가 퓨어 비전 방안을 개발한 것은 향후 저가 차종에도 시내 스마트 드라이빙 능력을 갖추길 바라기 때문이라고 밝혔다. 그는 ‘우리는 이 퓨어 비전 시스템이 비전을 반드시 갖추고 LiDAR를 최대한 갖추길 바란다. 사실 컴퓨팅 파워를 더하는 것도, 센서를 더하는 것도, 결국에는 모두 차를 더 잘 주행하기 위함이라고 생각한다. 우리의 방안은 비전만으로도 차를 구동할 수 있지만 다른 것을 배척한다는 것은 아니다'라고 전했다.

이 외에도 Nullmax는 NI 모델을 키우고 응용을 확대하기 위해 데이터 플랫폼과 알고리즘 플랫폼을 구축했다. Nullmax는 실제 데이터를 바탕으로 생성형 AI 콘텐츠(AIGC)를 이용해 가상 데이터, 특히 희소성 있는 가치 높은 데이터를 생성해 모델의 개발과 세대교체 속도를 높였다. 현재 Nullmax는 요소(element), 이미지, 영상을 생성할 수 있다.

출처: Nullmax

Nullmax의 알고리즘 플랫폼은 ▲멀티모달 입력 토큰화, 멀티모달 모델 추리, 자율주행 기능 집적 세 단계를 추상화하고 ▲자체 개발 미들웨어 MaxOS의 중앙 통제를 통해 여러 차종을 지원한다. 각기 다른 수량의 센서에 매칭할 수 있고 배치하기도 쉽다.

이런 알고리즘 능력은 자율주행차에 응용하는 것 외에 비전 내비게이션, 인간 행동 학습, 물리 세계 이해 및 상호작용 등으로 로봇에도 적용할 수 있다.

주목할 만한 점은 현재까지 많은 기업들이 휴머노이드 로봇 분야에 진출하고 있다는 것이다. 해외에서는 Tesla 위주로, 중국에서는 BYD, Xpeng, Xiaomi, Chery 등 자동차 기업이 이 분야에 박차를 가하고 있다.

쉬레이 대표는 ‘우리는 여러 형태의 물리적인 로봇에 적용할 수 있는 AI의 뇌를 만들고자 한다’면서 ‘NI이든 기초 아키텍처든 모두 완전히 embodied AI를 위해 기능할 수 있다’고 밝혔다.

NI를 바탕으로 Nullmax는 2025년 풀 시나리오 스마트 드라이빙 응용을 실현하고 AI 능력을 유인, 화물 운송, 로봇 등 분야로 확대하려는 계획을 가지고 있다.

2016년 설립 이래 Nullmax는 점진적으로 자율주행을 발전시켜 왔다. 이 과정에서 Nullmax는 주행-주차 일원화를 포함한 고급·중급·저급 옵션 스마트 드라이빙 방안을 출시했다.

쉬레이는 Nullmax의 미래 계획은 주로 두 부분을 포함한다고 밝혔다. 첫째는 응용 범위를 넓히는 것이다. 솔루션을 더 많은 차종에 적용하고, 각기 다른 반도체 플랫폼과 컴퓨팅 파워, 협력 파트너를 포함함으로써 기술 보급을 확대하고 다양성을 확보하는 것이 목표이다. 둘째는 스마트 드라이빙 기능을 업그레이드해 더 높은 수준의 스마트 드라이빙 기능을 개발해 차량의 가치를 높이고 Nullmax의 시장점유율을 높이는 것이다.

전통적인 ADAS 분야에서 Nullmax는 향후 약 2년간 현금흐름을 플러스로 전환하기 위해 노력하면서도 모빌리티 사업에 대한 투자를 이어갈 것이라고 밝혔다.