자율 주행 자동차, 왜 하필 그래픽 카드인가요?

엔비디아에서 연구 중인 자율 주행 자동차 / Engadget

최근 등장하는 자율 주행 자동차를 보면 한 가지 공통점이 있다. 바로 자율 주행 차량의 두뇌로 컴퓨터에 장착되는 그래픽 카드가 사용된다는 것이다. 실제로 그래픽 카드의 일인자라고 할 수 있는 미국의 GPU 전문 회사 엔비디아는 자사에서 자율 주행 자동차를 직접 연구하고 있을뿐더러 자율 주행 자동차 부분 컴퓨터 시장에서 1위를 달리고 있다. 대체 왜 자율 주행 자동차에는 기존 데스크톱에서 두뇌 역할을 하는 CPU가 아닌 GPU(그래픽 카드 칩셋)가 장착되는 것일까?

 

GPU가 무엇인가?
(Graphics Process Unit)

 뒤쪽 가운데 보이는 것이 GPU / NVIDIA.CO.KR

자율 주행 자동차에 왜 GPU가 적용되는지 알아보기 위해선 GPU에 대한 이해가 필요하다.

컴퓨터에서 CPU가 연산을 처리하며 두뇌의 역할을 해준다면 평소 그래픽카드는 고사양 게임이나 그래픽 작업을 처리하며 사용자에게 출력해주는 역할을 하고 있다. 컴퓨터 부품 중 비싼 가격을 자랑하는 그래픽카드의 내부에는 GPU라는 그래픽카드 속 핵심 칩이 장착되어있다. 이 핵심 칩이 그래픽카드를 작동시키는 것으로 CPU와는 다른 연산 방식을 이용하여 그래픽을 구현해낸다.

가운데 자리 잡고 있는 GPU / Gamers Nexus

CPU는 빠른 연산속도로 일을 처리한다. 하지만 많은 양의 일을 처리하기에는 약간의 시간이 필요하다. 반대로 GPU는 빠른 속도로 일을 처리하지는 못하지만 많은 코어의 개수를 이용하여 많은 양의 일을 빠르게 처리할 수 있다. 쉽게 예를 들어 이야기하자면 CPU는 아주 똑똑한 한 친구에게 100개의 일을 준다면 100개의 일을 하나하나씩 처리하게 되면서 늦은 속도를 보여줄 수밖에 없다. 하지만 GPU에는 똑똑하지는 않지만 다수의 사람들이 있다고 생각하면 된다. 비록 똑똑하지는 않지만 많은 사람들에게 100개의 일을 하나씩 나눠준다면 일이 분할이 되면서 빠른 시간 안에 100개의 일을 동시에 해결할 수 있게 된다.

medium.com

그래픽카드의 이런 연산 방식은 많은 일을 처리해야 하는 자율 주행 자동차에 아주 적합하다. 자동차가 도로 위를 달리기 위해서 앞을 보고 주변 차량을 파악하고 표지판을 보는 등 다양한 일을 동시에 처리해야 한다. 또한 알고리즘이 아닌 인공지능의 딥러닝 기술로 자율 주행이 실현된다면 더 많은 일의 연산을 요구한다. 차량이 스스로 달리기 위해서는 컴퓨터가 생각해야 할 것이 많기에 많은 양의 일을 한 번에 처리할 수 있는 그래픽카드가 사용되는 것이다.

Nvidia PX2 보드 / nvidia

엔비디아는 자율 주행 자동차에 점차 많은 그래픽카드가 사용되자 직접 자율 주행 자동차 사업에 뛰어들었다. 현재 자율 주행차 관련 컴퓨터 시장에서 점유율 1위를 차지하고 있으며 PX2라고 불리는 보드를 만들어 다양한 회사들과 협업을 통해 자율 주행 시스템을 구축해내고 있다. PX2 보드는 맥북 프로 150대가 낼 수 있는 성능을 동시에 발휘하여 인공지능 딥러닝 기술이 구현될 수 있도록 하였다.
뿐만 아니라 직접 자사에서 자율 주행 자동차를 제작하고 투자를 통해서 자율 주행 자동차 시장에서 점차 사업을 넓혀나가고 있다.

 

NVIDIA의 기술력이 접목된 자동차

AUDI A8 

최근 부산 국제 모터쇼를 통해 국내에 공개한 아우디 A8은 현재 Level 3에 해당하는 자율 주행 실력을 보여줄 수 있다고 한다. 실제로 국내에서 허가를 받아 운전자들이 사용할 수 있을지는 알 수 없으나 엔비디아의 기술력이 접목되어 '트래픽 잼 파일럿'라고 불리는 Level 3의 자율 주행 능력을 보여준다. 또한 아우디는 엔비디아의 보드를 통해서 Level 4에 해당하는 자율 주행 능력을 2020년까지 구현해내겠다고 하였다.

 

VOLVO 

볼보도 엔비디아와 함께 손을 잡고 자율 주행 기술을 개발을 시작했다. 앞서 소개했던 엔비디아의 PX2 보드를 사용하여 자율 주행 기술을 통해서 2020년까지 교통사고를 줄이겠다는 볼보의 '비전 2020 프로젝트'를 진행하게 되었다. 볼보에서 말하기로 2020년 이후에 볼보에서 엔비디아와 함께 제작한 자율 주행 자동차를 만나볼 수 있을 것이라고 한다.

 

Roborace Championship

엔비디아에서 공개한 자율 주행 레이스 카 콘셉트

엔비디아는 포뮬러 E 대회 중 하나인 자율 주행 레이스 '로보레이스 챔피언십'에 PX2를 공급하여 차량들이 스스로 서킷 위를 질주하게 된다. 높은 성능을 갖추고 있는 엔비디아의 PX2 보드가 적용되면서 레이스 카들은 더욱 빠른 계산과 학습(딥러닝)을 통해 결정력을 길러 서킷에서 최단 시간을 만들어 내기 위해 노력하게 될 것이다. (어쩌면 앞으로 카레이서가 사라질지도 모른다.)

인공지능의 두뇌가 되면서 자율 주행 자동차 시장에 굉장히 큰 파장을 일으키고 있는 엔비디아와 그래픽카드. 엔비디아는 자율 주행 스타트업 회사에 600억 원의 금액을 투자하는 행보를 보이면서 앞으로 인공지능과 그래픽카드 그리고 자율 주행 자동차의 결합을 통해서 Level 4에 해당하는 자율 주행이 2020년 이후로는 돌아다닐 수 있도록 만들겠다고 한다.
앞으로 엔비디아는 그래픽카드보다는 인공지능 프로그램을 돌리거나 자율주행 자동차에 들어가는 컴퓨터를 전문적으로 만드는 회사로 거듭날지도 모르겠다.

 

 

글: editor GB (lgb03@naver.com)
사진: NetCarshow / 이외 사진 하단 표기
카테고리: 자율 주행 자동차 이야기
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