테슬라 AI 데이 | 도조 Dojo 슈퍼컴퓨터 + FSD 베타9 출시 임박 | 인공지능, 오토파일럿, FSD 완전자율주행, Radar vs. Pure Vision 개념잡기

테슬라가 모델S 플래드 딜리버리 이벤트에 이어 7월 AI 데이를 진행할 예정입니다. 테슬라의 AI 데이는 무엇을 위한 행사이며, 테슬라의 인공지능 기술은 현재 어디까지 왔는지 정리해 보겠습니다.

[포스팅 순서]
-테슬라 AI Day 예상 개최일
-AI, 그리고 테슬라의 AI
-오토파일럿 vs. FSD
-Vision vs. LIDAR/RADAR 
-테슬라 슈퍼컴퓨터, 도조 Dojo 
-AI Day 개최 목적

해당 내용은 아래 영상으로도 보실 수 있습니다.
https://youtu.be/SsJufdDn7dc

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일론머스크, 테슬라 AI Day 개최일

일론머스크가 2021.06.21자 트윗에 AI day 개최일에 대해 언급을 했습니다. '약 한 달 정도 후, 뭐 그 즈음이 될 것으로 보인다' 라고 했는데요, 트윗일 기준으로 7.22 전후가 되겠네요. 이전에도 7월 말 정도로 예상한다고 했는데 큰 변동이 없는 것 같습니다. 참고로, 작년 같은 경우 7.22이 딱 2분기 실적발표날이었고요, 올해 2분기 어닝콜은 7월 28일로 예상되고 있습니다. 

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AI, 그리고 테슬라의 AI

테슬라의 AI에 대한 이해를 돕기 위해 AI에 대한 기본적인 내용을 먼저 정리하고 가겠습니다.

A.I는(artificial intelligence); 인공지능의 약자로 인위적으로 만들어낸 지능이라는 뜻입니다. 컴퓨터 같은 기계가 인간처럼 학습하고 사고하는 것이 가능한 상태를 말합니다. 쉬운 예)로 인공지능 바둑프로그램 알파고가 있습니다. 우리가 직접 컴퓨터로 바둑을 두는 게 아니라, 컴퓨터(=알파고 9단)가 혼자 알아서 바둑을 두는 겁니다.

AI의 발달과정: 1. 방대한 양의 데이터 수집 → 2. 이 자료들을 바탕으로 반복적인 학습 → 3. 학습을 바탕으로 추론을 통해 스스로 최적의 답을 찾음 →  4. 문제해결

테슬라의 AI 분야; AI 인공지능 분야는 거의 적용이 되지 않는 곳이 없습니다. 그렇다면 테슬라가 집중하는 AI 분야는 무엇일까요? 테슬라에서 방대한 데이터를 축적해 스스로 답을 찾고 문제를 해결해야 하는 분야를 생각해 보시면 됩니다. 답은 바로, 자율주행 입니다. 따라서, 테슬라 AI 데이는 자율주행 데이라고 보셔도 무방합니다. 과거 2019년에도 테슬라는 Tesla autonomy day을 개최에 자율주행에 대한 비전을 이야기한 바 있습니다. 

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테슬라 자율주행 기능: 오토파일럿&FSD

테슬라가 현재 제공 중인 자율주행 관련 시스템에는 오토파일럿과 FSD(완전자율주행)가 있습니다. 이 두 기능의 차이를 보면,

Autopilot은 운전을 좀 더 편하고 안전하게 해주는 운전자 지원(보조) 시스템으로, 거의 모든 차들에서 기본적으로 볼 수 있는 기능입니다. 대표적으로 크루즈컨트롤이 있는데, 엑셀을 밟지 않아도 특정 속도를 유지하게 하는 기능으로 고속도로에서 유용하게 쓰입니다.

FSD는 완전자율주행 Full-self Drivinig의 약자로, 테슬라가 이름 붙인 고급 자율주행기능들 입니다. FSD 기능에는 더 향상된 인공지능기술이 들어는데요, 대표적으로 오토파킹(=자동주차)나 서몬(소환= 차를 부르는 기능) 등이 여기에 해당합니다. 지속적인 소프트웨어 업데이트로 기능이 추가됩니다. 현재 $10,000 유료구매 옵션이며, $14,000로 인상될 여지가 있습니다. 

FSD V.9: 현재 테슬라는 FSD 베타버전(V.9) 공식 배포를 앞두고 있는데요, 이전까지 베타 테스트 버전이 한정된 인원에게 시범적으로 배포가 되었습니다. 베타버전에 포함된 자율주행 기능 한 가지를 살펴 보면, 차선변경제안/교차로탐색/방향지시등 바꾸기/출구 나가기 등 능동적으로 차를 안내하는 기능이 추가되었습니다. 

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Vision vs. LIDAR/RADAR 

일론머스크는 트위터에 "V9.0 FSD 또한 퓨어 비전(=순수 시각) 입니다. 근본적인 개선이 어마어마 합니다" 라고 적은 바 있습니다. 여기서 말하는 퓨어비전이 무엇인지, 자율주행과 어떤 관련이 있는지 보겠습니다. 

자율주행을 하려면 컴퓨터가 전방위적인 도로교통 상황을 인식해야 합니다. 앞에 뭐가 있고 얼마나 떨어져있는지 가늠을 해야하는데 이런 것들을 탐지하는 대표적인 방법에 LIDAR와 RADAR가  있습니다. 둘 다 대상 물체에 뭔가를 쏴서 반사되어 오는 것으로 거리나 속도 등을 측정하는 방식입니다.

LIDAR(라이다): 레이저 펄스를 쏴서 반사되어 오는 빛을 이용해 측정
RADAR(레이다): 전자기파를 발사해 반사되어 오는 반향파로 측정

테슬라 이 두 가지가 아닌, Pure Vision 순수 시각 방식을 추구합니다. 
Pure Vision(순수 시각): 차량 곳곳의 탑재한 (8대)카메라를 이용하는 방식으로, 카메라가 받아들이는 시각적 비디오, 이미지를 데이터로 활용해 측정하는 방식.

비전 방식에 대한 일론머스크의 견해는 이와 같습니다.
2021 Q1:  “비전방식은, 뛰어난 인간보다 더 잘 작동합니다. 카메라 8대가 있는 것과 같고, 머리 뒤, 머리 옆에 눈이 있는 것과 같고,  초점거리가 다른 세 개의 눈이 앞을 내다 보는 것과 같기 때문이다. 이것을 초인적인 속도로 처리합니다. 순수 비전 솔루션으로 일반 사람(운전자)보다 훨씬 더 안전한 자동차를 만들 수 있다는 것은 의심 할 여지가 없습니다. "

최근 페이스북 CTO도 비전방식에 대한 긍정적 견해를 보였습니다. "Tesla의 능력을 고려할 때 이는 현명한 접근 방식입니다. 컴퓨터 비전은 계속해서 빠르게 발전하고 있으며 우리는 인간 운전자가 레이더를 필요로하지 않는다는 증거를 가지고 있습니다. :)"

그리고 테슬라는 지난 5월부터 북미시장에 인도되는 모델3와 y에 더 이상 radar를 장착하지 않으며 순수 비전 방식으로의 길에 한 걸음 더 나아갔습니다.

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슈퍼컴퓨터 도조 Dojo 

비전 방식의 자율주행을 인간운전자 만큼 똑똑하고 안전하게 구동하려면, 실세계 카메라가 담아낸 시각 데이터들이 방대하게 많아야 합니다. 테슬라는 선두적으로 자율주행차 산업에 뛰어들어 다른 기업과 비교할 수 없는 방대한 실세계 데이터가 있으며, 지금 이 순간에도 전 세계 테슬라 소유주들로이 데이터를 생성해주고 있습니다. 

테슬라는 이러한 엄청난 데이터들을 처리하고 분석하는 초고성능의 컴퓨터가 필요합니다. 그게 바로 테슬라의 슈퍼컴퓨터, 일명 도조 입니다. 

슈퍼컴퓨터 도조란 
도조라는 용어는 2020년도에 일론머스크가 처음 사용했습니다 
-일론, 2020.8.14 "테슬라는 도조라 불리는 방대한 양의 비디오데이터를 처리하는 NN 훈련용 컴퓨터를 개발중에 있습니다. 이건 짐승입니다!"


도조의 성능
-일론, 2020.08.15 “진짜 유용한 사실상 FP32, 엑사플롭입니다”.

엑사플롭 뒤에 붙은 플롭은 FLOPS; FLoating point Operations Per Second의 줄임말로 컴퓨터의 성능을 수치로 나타내는 단위입니다. 컴퓨터 시스템 성능은 1초당 처리할 수 있는 연산처리 횟수로 정해지며, 이 연산처리 속도가 세계 500위 안에 드는 컴퓨터들을 슈퍼컴퓨터라고 합니다. 자율주행 개발에 필요한 슈퍼컴퓨터 성능은 페타플롭 이상은 되어야 하는 것 같은데, 엑사플롭은 페타플롭보다 1,000배 빠르고 강력한 수준입니다.

오늘날 세계에서 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터는 일본 후지쯔가 개발한 Fugaku 후가쿠 입니다. 머스크의 트윗 내용을 보면 Dojo가 처리 능력 측면에서 후가쿠를 능가 할 수 있음을 시사하고 있습니다. 

  
테슬라 슈퍼컴퓨터 현 단계
지난 주말 테슬라 AI 수석 이사가 한 컨퍼런스에 참석해 테슬라 오토파일럿과 관련한 프레젠테이션을 진행했습니다. (2021 컴퓨터 비전 및 패턴 인식 컨퍼런; CVPR 2021). 그는 테슬라 슈퍼컴퓨터에 대한 성능을 공개하며 대략 세계 5위의 슈퍼 컴퓨터라고 말했습니다. 이를 통해 이미 수준급의 슈퍼컴퓨터 성능에 달했음을 알 수 있으며, 엑사플롭의 도조 컴퓨터 출시도 빠른 시일내 완성되길 기대해 볼 만 합니다. 또한, 이날 수석이사는 테슬라의 Autopilot 최근 작업 결과를 공유했는데요, 매우 정확한 깊이, 속도, 가속도를 추정해 냈다고 합니다.

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AI Day 목적

이번 AI 데이 개최 목적은 크게 2가지로 나눠 볼 수 있습니다. 1. 앞서 봤던 테슬라 완전자율주행 관련 기술의 발전, 성과, 비즈니스 잠재력에 대한 설명과, 2. 훌륭한 인재모집, 채용 입니다. 사실 일론머스크가 명확하게 행사 목적인 채용이라고 한 만큼 큰 발전 성과에 대한 공개보단 비전 중심의 행사로 진행될 것 같습니다.

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테슬라가 세계에서 가장 강력한 도조 슈퍼 컴퓨터를 완성하게 되면, 테슬라의 Autopilot과 Full Self-Driving 성능은 말도 안 되게 향상 될 겁니다. 이미 도조가 없는 지금도 테슬라 자율주행이 시장의 가장 선두에 있다는 사실 역시 간과해서는 안 됩니다. 미래 자율주행차 시대가 도래할 것으로 생각하는 투자자라면, 테슬라를 전기차주가 아닌, 자율주행 관련주로 생각해야 하지 않을까요? 나아가 테슬라는 FSD 개발로 로보택시 사업에 날개를 필 것입니다. (주관적인 생각이니 참고만 하세요. ^^)