테슬라, 차세대 반도체 AI5 연내 양산…“초당 2000조 연산, 완전자율주행 정조준”

테슬라가 자율주행 컴퓨팅의 두뇌가 될 차세대 AI5  반도체 칩을 2025년 말 양산할 계획이다. AI5 는 초당 2000~2500조 번의 연산이 가능한 고성능 칩으로, 자율주행 시스템의 판단력과 반응 속도를 획기적으로 개선할 것으로 기대된다. 현재 테슬라 차량에 탑재된 AI4 칩 대비 약 10배 이상 높은 연산 능력을 갖출 것으로 보인다.

연산 성능 10배↑…멀티칩 모듈 구조 채택

AI5는 복잡한 센서 및 비전 데이터를 실시간 분석하기 위해 멀티칩 모듈(MCM) 구조를 채택했다. 고해상도 카메라, 레이더, 초음파 센서 등에서 수집된 데이터를 병목 없이 처리하며, 다양한 주행 환경에서도 정밀한 판단을 지원한다. 자율주행에 필요한 핵심 연산을 차량 내에서 자체 수행하는 온보드 AI 칩의 진화형이다.

FSD 컴퓨터의 두뇌, AI5 칩

AI5는 테슬라가 자체 설계한 자율주행 전용 연산 칩으로, 차세대 FSD(Full Self Driving) 컴퓨터의 핵심 부품이다. 도심 주행·유턴·비보호 좌회전 등 복잡한 시나리오에 대응할 수 있는 수준의 연산 성능을 제공하며, 차량 대 차량(V2V), 차량 대 인프라(V2X) 통신 기능과 고속 센서 인터페이스 등을 고려한 아키텍처로 설계됐다.

칩 설계는 테슬라, 생산은 TSMC…“단가 1000달러 이상”

AI5는 테슬라가 직접 설계하고, 대만 TSMC가 위탁 생산을 맡는다. AI4 역시 TSMC의 첨단 공정에서 생산된 바 있으며, 업계에 따르면 AI4 칩 가격은 개당 1000달러 이상으로 추정된다. AI5는 이보다 높은 가격대가 예상되며, 제조 공정은 5나노 이하 수준의 고급 핀펫(FinFET) 기술이 적용될 가능성이 크다.

AI6·AI7까지 예고…“TOPS 1만 시대 연다”

일론 머스크 테슬라 CEO는 올해 초 AI5에 이어 AI6(2027년 예정), AI7(2030년 예정)까지의 고성능 AI 칩 로드맵을 공개했다. AI6는 5000~6000 TOPS, AI7은 1만 TOPS 이상의 연산 능력을 목표로 한다. 테슬라는 이들 칩을 자율주행을 넘어 AI 로봇, 로보택시, 엣지 컴퓨팅 플랫폼 등에 적용해나갈 계획이다.

한계도 존재…비정형 상황에선 인간 개입 필요

현재의 자율주행 시스템은 여전히 일부 한계가 존재한다. 공사 구간, 임시 도로 표지판, 돌발 상황 등 비정형적 주행 조건에서는 AI가 판단을 유보하거나 정지하는 사례가 발생한다. 이는 AI가 아직 '유추와 직관'보다는 학습된 패턴에 의존하고 있기 때문이다. 다만 연산 능력 확대와 데이터 학습 진화가 병행되면, 이러한 한계도 단계적으로 극복될 가능성이 높다.

차량은 더 이상 단순 기계가 아니다

AI5는 단순한 차량용 부품이 아니다. 테슬라는 이 칩을 차량 내 AI 추론 엔진이자 자율지능형 모빌리티 인프라의 중심축으로 삼고 있다. 이번 AI5의 출시는 테슬라가 자동차를 넘어 AI 칩 전쟁의 새로운 주도권을 향해 도약하고 있음을 보여준다.

신주백 기자  jbshin@kmjournal.net