신에너지차 업계가 자율주행 경쟁에 열을 올리고 있다. Huawei, Li Auto, Xpeng으로 대표되는 신진 세력뿐 아니라 BYD, Geely, Great Wall Motors 등 기존 완성차 업체들도 자율주행 기술 개발에 힘쓰고 있다. 물론 자율주행 경쟁에서 가장 중요한 것은 소프트웨어 알고리즘이긴 하지만 많은 브랜드들이 예상보다 빨리 자율주행 칩을 선보이고 있다.

사실 중국의 반도체는 세계적인 수준에 못 미치는 실정이다. 특히 첨단 반도체 제조, 패키징, EUV 기술의 부재로 중국 반도체 산업은 여러 차례 고비를 겪었다. 이 때문에 많은 자동차 업체들은 신에너지차를 개발하면서 자체개발 반도체를 빠르게 확보해야 한다는 교훈을 얻었다. 또한 자율주행은 향후 핵심 경쟁력이 될 분야이기에 자연스럽게 자율주행 칩 경쟁이 시작된 것이다.

최근 한 매체에 따르면 Li Auto가 자체개발 자율주행 SoC 칩 개발 속도를 높이고 있다. 올 연말 전에는 테이프 아웃을 마치고 내년이면 공식 출시될 전망이다. 이로써 Li Auto는 자동차 업계 신진 세력 중, Xpeng과 Nio의 뒤를 이어 세 번째로 자체개발 자율주행 칩에 대한 확실한 소식을 발표한 업체가 되었다.

알려진 바에 따르면 Li Auto의 자율주행 SoC 칩의 이름은 ‘Shu Ma Ke’이며 200인 규모의 조직이 꾸려진 상태다. 그동안은 컴퓨팅 파워 유닛 부문장 뤄민이 해당 칩 개발을 총괄하며 CTO 셰옌에 직접 보고했으나 전 BirenTech 부사장 친둥이 합류한 후에는 친둥이 칩 SoC 부문을 총괄해 뤄민 부문장에 보고하게 됐다. 아키텍처를 보면 Li Auto가 자율주행 칩을 자율주행 센싱 부문보다도 중시한다는 것을 알 수 있다.

Li Auto 외에도 Xpeng의 Turing 칩, Nio의 Shenji NX9031 칩은 2분기 말에 각각 테이프 아웃을 발표했다. 마치 Nio, Xpeng, Li Auto의 자체개발 칩이 순식간에 개발을 마쳐가는 모양새다.

사실 3사 모두 자율주행 칩 사업에 갑작스럽게 뛰어든 것은 아니다. Xpeng 회장 허샤오펑은 인터뷰에서 “앞으로는 AI 분야에서 뭔가를 하는 회사가 되고자 한다. 범용이 아닌 칩을 만들 수도 있다. 마치 Xpeng이 Turing과 같은 전용 AI 칩을 개발한 것처럼 말이다”라고 발표한 적도 있다.

Nio CEO 리빈의 생각 역시 놀랍게도 같다. 그는 “자동차 업계는 전면적인 AI 시대에 돌입할 것이다. 스마트 전기차는 감지, 사고, 제어, 실행력을 모두 갖춘 스마트 AI의 집합체가 될 것이다”라고 발표한 바가 있다. Nio, Xpeng, Li Auto는 모두 향후 자동차 분야에서 중요한 위치를 점하고자 한다. 스마트 전기차 업체의 핵심 기초 역량은 바로 AI이며 그중에서도 자체개발 칩은 가장 중요한 부분이다. 하드웨어의 뒷받침이 없는 AI는 언제든 남의 손에 무너질 수도 있는 신기루와 같다.

Li Auto의 ‘Shu Ma Ke’ 칩은 Nio의 첨단 제조 공정(5nm)이나 Xpeng의 DSA 특수 아키텍처에 비해 칩렛(Chiplet)과 RISC-V 기술에 많은 투자를 했다는 점이 가장 큰 특징이다. 칩렛과 RISC-V는 무엇일까?

RISC-V는 개방형 명령어 집합으로, 튜링상 수상자인 데이비드 패터슨 교수 연구진이 개발해 2010년 공개했다. 널리 알려진 ARM 모드와 달리 RISC-V은 개방형 특성으로 인해 개발자라면 누구나 명령어 집합 매뉴얼을 다운로드하거나 사용할 수 있다. 또한 효율적이고 유연하다는 특징이 있다.

쉽게 말하자면 해당 아키텍처는 특허의 제한이 없어 자동차 업체들이 자유롭게 개발할 수 있으며 업체들이 원하는 모듈을 유연하게 추가하기도 쉽다. 따라서 RISC-V에 대대적인 투자를 한다면 Li Auto는 더욱 빠르고 후환에 대한 걱정 없이 칩 전체를 설계할 수 있다.

칩렛은 아주 작은 모듈화 실리콘 유닛으로, 조립을 통해 더 크고 복잡한 SoC를 만들 수 있다. 칩렛의 가장 큰 특징은 모든 소자를 큰 칩 하나에 집적하던 기존의 방식과 달리 기능이 각기 다른 부분들을 블록처럼 조립해 하나의 큰 칩을 만들 수 있다는 것이다. Li Auto가 기술 업그레이드를 하기에 편리하고 기존 칩에서 (설계가 부족했던 부분은 빼고) 좋았던 부분만 남기기 쉬워진다는 장점이 있다.  이렇게 되면 향후 Li Auto는 자체개발 칩을 훨씬 빠르게 업그레이드할 수 있게 된다.

결론적으로 Nio, Xpeng, Li Auto에게 반도체 경쟁은 곧 AI 경쟁과도 같다. 셋 중 누구도 이 경쟁에서 뒤처지려 하지 않을 것이다.