●카메라 센서에 대하여

●카메라 센서에 대하여

t.me/triple_stock

자율주행 센서에서 무조건 빠질 수 없는게 카메라 센서입니다. 자율주행에서 우선적으로 중요한게 시각적인 인식과 정보 확보이기 때문에 카메라가 가장 핵심이며, 카메라가 부족한 거리 측정에 대해서 보조하는 역할로 초음파, 레이더, 라이다 센서가 각각 적용되는 구조입니다. 

차량용 카메라는 뷰잉 카메라와 센싱 카메라로 구분됩니다. 뷰잉 카메라는 보여주는 용도의 카메라로 전방 주시, 후방, 서라운드에 기능을 하며, 센싱 카메라는 인지를 하는 용도의 카메라로 ADAS, 3D 센싱 및 ToF, 사각지대 감지의 기능을 합니다. 자동차 내 카메라 용도를 구분하면, 후방 카메라와 서라운드 카메라가 뷰잉 카메라이며, E-Mirror 카메라, 인캐빈 카메라가 센싱 카메라이며, 전방 카메라는 뷰잉과 센싱이 퓨전된 카메라라고 보면 됩니다. 

자율주행이 발전할수록 차량용 카메라는 탑재 개수가 증가합니다. 레벨2 단계의 자율주행에서는 전방에 2개의 카메라, 서라운드에 4개의 카메라, 후방에 1개의 카메라 총 7개의 카메라가 탑재된다면, 레벨3 단계의 자율주행에서는 전후방 카메라가 1개씩 증가하고 서라운드는 2개 증가, 그리고 인캐빈 카메라가 1개 추가되면서 총 12개의 카메라가 탑재됩니다. 레벨2에서는 ADAS의 기능을 전방 카메라만 담당하게 되어서 전방 카메라만 센싱 카메라가 탑재되었지만, 레벨3에서는 후방 및 서라운드 카메라도 ADAS 기능을 담당하고 인캐빈 카메라까지 적용되기 때문에 센싱 카메라의 탑재가 증가하게 됩니다. 따라서 차량용 카메라의 ASP는 센싱 카메라의 탑재 증가에 따라 상승하는 트렌드를 보입니다. 

자율주행이 고도화 될수록 카메라의 해상도가 올라가는 트렌드입니다. 차세대 플랫폼에서는 전방 카메라는 8M 화소로 적용되는게 트렌드인데, 카메라 해상도가 올라가야 하는 이유는 안전과 관련이 있기 때문입니다. AEB라고 비상 시에 브레이크를 잡아야 할 때 더욱 먼 거리의 사물을 디텍션하기 위해서는 센싱을 위해서 해상도가 상승해야 하며, 비가 오는 경우를 대비해서 안전거리를 더욱 확보해야 하는 문제가 있습니다. 

카메라는 크게 이미지센서, ISP, 액츄에이터, 렌즈로 구분됩니다. 이미지센서는 빛의 신호를 디지털 신호로 바꿔주는 역할을 하고, ISP는 우리 눈으로 볼 수 있는 디스플레이로 구현해주는 역할을 합니다. 따라서 자율주행이 고도화 될수록 함께 기술적인 발전이 필요한게 이미지센서와 ISP입니다. 이미지센서와 ISP는 세트로 보면 되는데 기존에는 이미지센서 내에 ISP가 내장되어 있었던 트렌드에서 고해상도로 발전할수록 이미지센서 옆에 독립적인 칩의 형태로 ISP가 필요한 트렌드로 발전합니다. 카메라는 작고 컴팩트하게 만들어져야 하는데 반드시 기능을 해야하는 ISP의 사이즈가 커지기 때문에 별도의 형태로 만들어줘야 하는 것입니다. 이럴 경우, 별도의 ISP 칩 형태로 설계를 해줄 수 있는 업체가 글로벌에서 굉장히 제한적이기 때문에 해당 업체가 수혜를 받게 됩니다. 

뷰잉 카메라보다는 센싱 카메라를 만드는 기술이 더욱 어렵습니다. 뷰잉 카메라는 사람이 잘 보도록 영상을 구현하는 휴먼비전이 중요하다면, 센싱 카메라는 AI가 잘 보도록 영상을 구현하는 머신비전이 중요한 기술입니다. 머신비전은 AI 알고리즘을 보유도 하고, AI가 잘 이해할 수 있도록 알고리즘을 튜닝할 수 있는 기술력이 중요한데 이러한 모든 원천기술을 함께 보유한 업체가 글로벌에서 거의 잘 없기 때문에 해당 업체가 수혜를 받을 가능성이 높아집니다.

자동차에 카메라는 엄청 많이 들어가게 되고 카메라마다 해상도는 다르기 때문에 이미지센서도 각각 다른 걸 쓰게 됩니다. 이미지센서를 어떤 걸 쓰더라도 최종적으로 나와야 하는 것은 디스플레이 이미지이기 때문에 소프트웨어 작업은 결국 ISP에서 하게 됩니다. 카메라와 이미지센서가 다양해진다는 것은 자동차 회사가 적정 수준 이상의 영상 성능을 구현하는 기술력이 어려워진다는 것을 의미합니다. 그렇게 해서 ISP는 하나로 통합하려는 시도가 나타나고 자동차 OEM들의 차세대 플랫폼에서 대규모 수주를 주게 되는 상황을 기대할 수 있습니다. 

결론적으로, 카메라에서 핵심은 이미지센서와 ISP에 있고, ISP의 역할이 커지는데 자율주행 발전 트렌드에서 글로벌 수혜를 받을 수 있는 업체는 제한적이다라는게 핵심입니다. ISP에 글로벌 최고 수준의 기술력을 보유한 업체가 넥스트칩입니다. 넥스트칩은 ISP 원천기술을 바탕으로 ADAS SoC를 양산 중입니다. 엣지 타입의 아파치4와 아파치5에서 나아가, 메인 프로세서 역할이 가능한 아파치6를 개발 완료해 대량 양산을 준비하고 있습니다. 아파치6는 ISP 칩을 바탕으로 CPU+GPU+NPU를 최적화해서 설계해 자율주행의 메인 기능을 담당할 수 있으며, 후방과 서라운드, 자동주차 기능에 특화되어 있습니다. 현재 글로벌 여러 자동차 업체들과 협업 중이며 수주를 기대하고 있는 시점입니다.