테슬라 FSD V12: 자율주행의 새로운 패러다임

안녕하세요.

이번에는 테슬라 자율주행에 관한 내용을 작성하려고합니다.

테슬라의 완전 자율주행(Full Self Driving, FSD)은 현재 베타 버전으로 제공되고 있는 가장 높은 수준의 자율주행 시스템입니다. 테슬라의 CEO 일론 머스크는 최근 트위터를 통해 FSD V12 알파 빌드 테스트를 완료했다고 밝혔습니다. 이번 V12 버전은 이전의 V11까지는 ‘베타’라는 이름이 붙었지만, 베타가 아닌 정식 버전으로 제공될 예정이라고 합니다. 그렇다면 FSD V12는 어떤 기능과 성능을 갖추고 있으며, 자율주행 분야에서 어떤 혁신을 가져올 수 있을까요?  FSD V12에 대한 상세한 설명과 분석을 해보겠습니다.

FSD V12의 주요 기능

FSD는 테슬라가 제공하는 자율주행 시스템 중 가장 고급 단계로, 기본 오토파일럿(Autopilot)과 향상된 오토파일럿(Enhanced Autopilot, EAP)에 비해 다음과 같은 추가 기능을 제공합니다.

• 신호등 및 정지 표지판 인식: 카메라와 신경망을 통해 신호등과 정지 표지판을 인식하고, 적절한 속도와 정지 시점을 결정합니다.
• 테슬라 순정 내비게이션에 기반한 시내 도로 반자율주행(Navigate on Autopilot for City Streets): 고속도로에서만 가능했던 내비게이션 기반의 반자율주행 기능을 시내 도로에서도 활성화합니다. 차선 변경, 회전, 교차로 진입 등의 복잡한 상황에서도 운전자의 개입 없이 목적지까지 안전하게 주행할 수 있습니다.
• 자동 차선 변경(Automatic Lane Change): 운전자가 방향 지시등을 켜면, 주변 차량과 거리를 측정하고, 안전하다고 판단되면 자동으로 차선을 변경합니다.
• 자동 주차(Autopark): 병렬 주차와 수직 주차를 모두 지원하는 자동 주차 기능입니다. 주차 공간을 인식하고, 운전자가 'P'버튼을 누르면 자동으로 주차를 완료합니다.
• 차량 호출(Summon): 스마트폰 앱을 통해 차량을 원격 조종할 수 있는 기능입니다. 주차장에서 차량을 부르거나, 차량이 있는 곳으로 가는 등의 상황에서 유용하게 사용할 수 있습니다.

FSD V12는 이러한 기능들을 더욱 개선하고, 새로운 기능들도 도입할 것으로 예상됩니다. 일론 머스크는 FSD V12에 대해 다음과 같이 설명했습니다.

“정확한 평가입니다. 또한 놀라운 점은 36FPS로 실행되는 8대의 카메라에 필요한 추론 컴퓨팅 파워가 Tesla가 설계한 AI 컴퓨터에서 약 100W에 불과하다는 점입니다. 이렇게 적은 전력으로도 인간을 초월하는 운전 능력을 달성할 수 있습니다!”

“추론을 fp16보다 훨씬 더 전력 효율이 높은 int8에서 실행한다는 점이 큰 차이를 만듭니다. fp16에서 매우 어려운 양자화 인식 훈련을 수행해야만 int8의 낮은 해상도로 추론할 수 있기 때문입니다.”

“하지만 잠시만 생각해보십시오. int8은 0에서 255 사이의 숫자 범위만 제공하지만 자동차는 여전히 현실의 엄청난 복잡성을 충분히 잘 이해하여 주행할 수 있습니다!”

“AI로 초인적인 주행에 도달하려면 연간 수십억 달러의 학습 컴퓨팅 및 데이터 스토리지와 방대한 주행 거리가 필요합니다.”

“또한 Tesla는 AI를 학습시킬 수 있는 400만 대 이상의 자동차를 도로에 보유하고 있습니다. 몇 년 후에는 약 천만 대가 될 것입니다.”

FSD V12의 성능과 혁신

FSD V12의 주요 기능들을 살펴보았으니, 이제 이러한 기능들이 어떤 성능과 혁신을 가져올 수 있는지 알아보겠습니다.

• 36FPS와 100W의 의미: FSD V12는 8대의 카메라를 통해 초당 36개의 프레임을 촬영하고, 이를 분석하는데 필요한 컴퓨팅 파워가 100W에 불과하다고 합니다. 이는 일반적인 냉장고나 데스크탑 컴퓨터가 소모하는 전력보다 적거나 비슷한 수준입니다. 그런데 이 정도 전력으로도 복잡한 도로 환경에서 인간보다 뛰어난 운전 능력을 발휘할 수 있다는 것은 엄청난 효율성을 의미합니다. 테슬라는 자체 설계한 AI 컴퓨터인 HW3 (Hardware 3)를 사용하여 이러한 성능을 달성하였습니다. HW3는 NVIDIA의 Tegra X2를 사용하는 HW2.5보다 약 21배 빠른 속도를 자랑합니다.
• Int8과 FP16의 차이: FSD V12는 추론(Inference)라고 부르는 카메라로부터 입력된 이미지를 분석하는 과정에서 Int8이라는 데이터 타입을 사용합니다. Int8은 정수(Integer)를 8비트로 표현하는 방식으로, 0부터 255까지의 숫자 범위만 제공합니다. 반면 FP16은 부동 소수점(Floating Point)을 16비트로 표현하는 방식으로, 소수점 아래의 값도 표현할 수 있어 정밀한 연산에 적합합니다. 그런데 왜 FSD V12는 Int8을 사용할까요? 그 이유는 Int8이 FP16보다 훨씬 더 전력 효율이 높기 때문입니다.
• 자동차의 인지 능력: FSD V12는 8대의 카메라로부터 입력된 이미지를 신경망을 통해 분석하고, 자동차의 주변 환경과 상황을 인식합니다. 이때 사용되는 신경망은 테슬라가 자체 개발한 Dojo라는 AI 컴퓨팅 시스템으로 학습됩니다. Dojo는 테슬라가 도로에 보유하고 있는 400만 대 이상의 자동차로부터 수집한 방대한 주행 데이터를 활용하여 신경망을 지속적으로 개선합니다. 이러한 과정을 통해 FSD V12는 인간보다 더욱 정확하고 다양한 도로 상황을 인식할 수 있게 됩니다.
• 자율주행의 새로운 패러다임: FSD V12는 자율주행 분야에서 새로운 패러다임을 제시합니다. 기존의 자율주행 시스템은 카메라 외에도 라이다(LiDAR), 레이더(Radar), 초음파 센서(Ultrasonic Sensor) 등 다양한 센서를 사용하여 주변 환경을 인식하고, 맵핑(Mapping)이라는 과정을 통해 정밀한 도로 정보를 확보하였습니다. 그러나 테슬라는 카메라와 신경망만으로도 충분하다고 주장하며, 센서와 맵핑에 의존하지 않는 방식으로 자율주행 시스템을 개발하였습니다. 이는 인간이 눈과 뇌만으로도 운전할 수 있는 것과 비슷한 원리입니다. 테슬라는 이러한 방식이 더욱 유연하고 강건하며, 비용도 절감할 수 있다고 말합니다.

결론

FSD V12는 테슬라가 오랫동안 연구하고 개발해온 완전 자율주행 시스템의 최신 버전입니다. FSD V12는 테슬라가 자체 설계한 AI 컴퓨터와 데이터 타입, AI 컴퓨팅 시스템, 주행 데이터 등을 활용하여 기존의 자율주행 시스템보다 뛰어난 성능과 혁신을 보여줍니다. FSD V12는 운전자의 개입 없이 목적지까지 안전하고 편리하게 주행할 수 있는 기능을 제공하며, 자율주행 분야에서 새로운 패러다임을 제시합니다. FSD V12의 정식 출시일은 아직 공개되지 않았지만, 일론 머스크는 올해 안에 출시될 것이라고 밝혔습니다. FSD V12가 어떤 모습으로 우리의 삶에 들어올지 기대해보세요.

감사합니다.