[반도체] 자율주행SoC칩 산업 분석 : 시장 잠재력, 경쟁 환경, 밸류 체인 및 관련 기업

지금 자동차 칩 전쟁의 최전선은 배터리가 아니라 ‘지능 주행 SoC’가 어느 가격대 차량에 얼마나 빨리 깔리느냐다. L2를 넘어 L2+·NOA가 10만위안대까지 내려오는 순간, 엔비디아 Orin 독점 구도가 깨지고 지평선(地平线, Horizon Robotics)·흑지마(黑芝麻智能, Black Sesame Technologies)·아이신위안즈(爱芯元智, AXERA)·신경커지(芯擎科技, SiEngine Technology) 같은 중국 로컬 SoC가 실제 점유율을 가져오기 시작했다.

 

목차

1. SoC 개요

2. SoC와 자율주행 SoC

3. 자율주행 SoC 산업 구조

4. 자율주행 SoC 시장 규모

5. 자율주행 SoC 성장 동력, 트렌드

6. 자율주행 SoC 경쟁 구도

7. 관련 기업

 

---

1. SoC 개요

SoC(System on Chip)는 CPU·메모리·통신·전원·가속기까지 시스템에 필요한 기능을 한 칩에 넣은 시스템급 칩이다. MCU가 단일 코어·제한된 주변장치로 단일·실시간 제어에 최적화된 “단일 작업 전문가”라면, SoC는 다코어·이기종 연산·대용량 메모리로 복잡한 OS와 멀티태스킹을 수행하는 “종합 플랫폼”에 가깝다.

​

성능 평가는 CPU·GPU·AI 연산력(TOPS), 공정 노드, 메모리 대역폭, 전력효율, 열·안전, 인터페이스, 생태계 등으로 이뤄진다. 자동차에서는 특히 AI TOPS, 메모리 대역폭, 전력·열·차량용 규격(AEC-Q, 기능 안전), CAN/Ethernet 등 차량 통신과 개발툴·SDK 같은 소프트웨어 생태가 칩의 실사용 가치를 좌우한다.

​

 

---

 

 

2. SoC와 자율주행 SoC

전자·전기(E/E) 아키텍처가 도메인·중앙집중형으로 바뀌면서, SoC는 인포테인먼트뿐 아니라 자율주행·도메인 컨트롤러의 핵심 부품이 되었다. 지능 주행 SoC는 “센서 데이터→인지→결정·경로 계획→차량 제어”까지 복잡한 연산을 담당하는 ‘지능 주행 두뇌’로, 카메라·레이더·라이다 등 다센서 데이터를 실시간 처리해야 한다.

​

차량용 SoC는 프로세서(CPU+XPU+MCU+DSP/ISP), 메모리(DRAM·Flash), 외부 I/O(CAN, LIN, Ethernet, PCIe 등) 세 모듈로 구성된다. “CPU+XPU(GPU/FPGA/ASIC)” 구조가 주류이며, 엔비디아 Orin은 GPU+DLA, 테슬라·화웨이는 NPU, 지평선은 BPU, Waymo는 CPU+FPGA 조합처럼 이기종 병렬 연산을 최대한 끌어내는 방향으로 설계된다.

​

 

---

 

3. 자율주행 SoC 산업 구조

분산형 E/E에서 도메인·중앙형으로 옮겨가며 MCU 기반 소형 ECU 다수 구조는 한계에 도달했다. L2+ 이상에서는 다센서 융합과 대용량 연산이 필요해, 도메인 컨트롤러·중앙 컴퓨팅에 탑재되는 고성능 SoC가 필수 부품이 된다.

​

산업 구조는 상류(IP·EDA·재료·장비)–중류(설계·파운드리·패키징·테스트)–하류(Tier1·완성차)로 전형적인 반도체 밸류체인을 따른다. 과거에는 SoC 설계사가 Tier2로 Tier1만 상대했지만, 이제는 완성차가 SoC 업체와 직접 사양을 기획하는 “OEM 직연결” 구조가 늘면서 칩–플랫폼–차량기획이 동시에 움직이는 구도가 되고 있다.

​

 

---

 

4. 자율주행 SoC 시장 규모

2023년 전세계 자율주행 기능 탑재 승용차 비중은 69.8%, 중국은 74.7%로 글로벌 선두다. 2028년에는 글로벌 6,880만대(침투율 87.9%), 중국 2,720만대(93.5%) 수준까지 올라가 “자동차=기본 ADAS 장착” 시대가 온다.

​

자동차 반도체 시장은 2023년 3,550억위안에서 2030년 6,000억위안 이상으로 커질 전망이고, 그 안에서 차량용 SoC는 2023년 중국 267억위안(CAGR 42%) → 2028년 1,020억위안으로 가장 빠른 성장 축이다. ADAS SoC는 2023년 중국 141억위안에서 고성장 중이며, ADS SoC는 2030년 중국 257억위안 규모로 고가·고부가 영역을 형성해 중국이 최대 증분 시장이 될 가능성이 크다.​

---

 

5. 자율주행 SoC 성장 동력, 트렌드

정책 측면에서 베이징·우한 등은 고도 자율주행 법규를 내고, 2025년 NOA 침투율 20%를 전망할 정도로 상용화를 밀고 있다. 시장 측면에서는 10만위안대까지 고성능 지능 주행 수요가 내려오면서, 지평선 ‘정청6(征程6, Journey 6)’(최대 560TOPS)가 엔비디아 Orin-X 대체 후보로 실제 양산차에 채택되기 시작했다.

​

코스트 측면에서는 센서·SoC·플랫폼 비용이 빠르게 하락하며, Momenta 기준 “2년마다 하드웨어 반값, 소프트웨어 성능 10배”라는 경험칙이 작동 중이다. 이 흐름이 10~15만위안급에서도 L2+/도심 NOA를 가능하게 만들어, 소형·중형차까지 중·대형 SoC 수요가 폭발하는 구조다.

자동차 E/E 아키텍처는 “One Chip, One Brain” 방향으로 간다. 초기 “창박일체(舱泊一体)”에서 L2 ADAS까지 통합한 “창가일체(舱驾一体)”를 거쳐, 궁극적으로는 인포테인먼트와 지능 주행을 한 칩으로 처리하는 One Chip 구조가 목표다. 대표 SoC는 엔비디아 Drive Thor, 퀄컴 Snapdragon Ride Flex SA8775·SA8795, 흑지마 ‘무당(武当) C1200’ 시리즈, 르네사스 R-Car X5 등이다.

​

개발 모델은 하드웨어 뒤에 소프트웨어를 올리던 순차형에서, SoC+SW 스택+툴체인이 동시에 설계되는 동시 개발 모델로 바뀌고 있다. 엔비디아 CUDA, ARM SOAFEE, 지평선 ‘톈궁카이우(天工开物)’ 같은 플랫폼이 하드웨어 추상화·연산자 라이브러리·시뮬레이션 환경을 제공해, 완성차·Tier1이 칩 출시 전에 이미 알고리즘 개발·이식·검증을 병행할 수 있도록 만든다.

​

알고리즘 측면에서는 BEV+Transformer+OCC 조합이 도심 NOA의 표준 감지 구조가 되며, CNN 최적화 칩 구조는 한계에 부딪혔다. Transformer는 메모리·대역폭 집약형이라 Hopper GPU의 Transformer 엔진, 지평선 정청6의 LayerNorm·Softmax 하드웨어 가속, 안바렐라(Ambarella) CV3의 3단계 캐시 구조처럼 연산자 특화·메모리 구조 재설계가 동반된 SoC 아키텍처 업그레이드가 진행 중이다.

​

 

---

 

6. 자율주행 SoC 경쟁 구도

경쟁 구도는 전용 지능 주행 SoC(지평선·흑지마 등), 범용 칩(엔비디아·퀄컴 등), 완성차 자체 개발 칩(테슬라·비야디(BYD)·중국 신생 OEM 등) 세 축으로 나뉜다. 실제로는 대부분 “자체 개발+외부 구매” 혼합 모델로, 핵심 하이엔드 일부는 자사 개발, 그 외는 Orin·지평선·흑지마·신경커지 등으로 채우는 방식이다.

​

글로벌 기준으로는 해외가 여전히 주도한다. 2025년 초 기준 중국 지능 주행 도메인 컨트롤러 시장에서 엔비디아 Orin-X/N 출하량이 약 50%를 차지한다. 동시에 지평선·흑지마·화웨이 하이실리콘(华为海思, HiSilicon) 등 국산 SoC는 L2+/도심 NOA 확산·정책 지원을 등에 업고 빠르게 추격 중이다.

​

완성차의 SoC 전략은 자사 상황에 따라 자사 개발·합작사 설립·전략 투자·전략 협력 네 가지가 섞여 있다. 테슬라·웨이라이(蔚来, NIO)·샤오펑(小鹏, XPeng)·리샹(理想, Li Auto) 같은 신생 OEM은 자사 개발 비중이 높고, 지리(吉利) 계열은 ARM 차이나와 함께 신경커지를 설립했다. 다수 전통 OEM은 지평선·흑지마·엔비디아·퀄컴 등과 전략 협력·지분 투자 방식으로 칩·플랫폼을 맞추는 전략을 쓴다.

---

7. 관련 기업

소형 SoC(2.5~20TOPS)는 전방 카메라·기본 ADAS(L0~L2)용으로 중국에서는 이미 로컬이 주류다. 지평선 정청J2/J3(4/5TOPS)는 Mobileye EyeQ4보다 높은 연산력·개방성을 제공하면서 가격은 절반 수준으로, 2024년 기준 신생 OEM 전방 카메라 SoC 점유율이 50%를 넘는다. 아이신위안즈·지평선이 공급하는 전방 일체형(前视一体机)만 2024년 1,080만세트, 침투율 47.15%를 기록했다.

​

중형 SoC(20~80TOPS)는 15~20만위안급 L2+/고속 NOA용으로 “지능 주행 평권”의 핵심 영역이다. 2025년 들어 지리·창안(长安)·비야디·치루이(奇瑞) 등 다수 모델이 지평선 정청J6E/M을 채택하며, 알고리즘·생태·서비스 기준으로 국산 SoC의 체감 경쟁력이 빠르게 올라가고 있다.

​

대형 SoC(≥100TOPS)는 도시 NOA·AVP·L3 준비용 도메인 컨트롤러·창가일체 SoC 영역으로 아직 Orin-X 중심이지만 균열이 생기는 중이다. 지평선 정청J6P(560TOPS)는 치루이와 전략 협력을 맺고 2025년 9월 양산차 출고 예정이고, 지리 계열 신경커지의 ‘싱천이하오(星辰一号, Nebula-1)’(512TOPS)는 최대 2,048TOPS까지 다중 칩 확장해 L2~L4까지 커버하는 스펙으로 2025년 양산·2026년 출고를 목표로 한다.

 

​

지평선은 정청 시리즈로 이미 1,000만 개 이상 양산했고, 2025년 상반기에만 J 시리즈 출하량 198만 세트, 이 중 NOA 대응 J5/J6 출하량 98만 세트(전년 대비 5배 성장)를 기록했다. 정청6P+HSD(Horizon Super Drive) 기반 HSD 솔루션은 AI 560TOPS, 일체형 도심 NOA 시스템으로, 화웨이(华为, Huawei)에 이어 두 번째 ‘칩+소프트웨어 일체’ 지능 주행 솔루션 후보로 평가된다.

​

흑지마는 하드웨어 스펙·제품 라인업은 탄탄하지만 알고리즘·생태가 상대적으로 약해, 널맥스(Nullmax) 등과 동맹으로 보완하고 있다. 동시에 크로스 도메인 컴퓨팅·로봇용 SoC까지 포트폴리오를 확대해 “자동차+로봇” 이중 성장축을 만들고 있으며, 2025년 상반기 현금·현금성 자산 19.7억위안을 유지해 장기 R&D 여력을 확보했다.

​

아이신위안즈 반도체(AXERA)는 AI 비전·엣지 컴퓨팅 칩에서 출발해 스마트 시티·스마트 교통 레퍼런스를 기반으로 2023년부터 지능 주행 SoC 시장에 본격 진입했다. 자체 AI-ISP ‘아이신즈모우(爱芯智眸)’와 혼합정밀 NPU 기술을 강점으로, 카메라·영상 처리 특화와 NPU 아키텍처 경쟁력으로 차별화를 노리고 있다.

​

신경커지는 지리 계열 이카통테크(亿咖通科技, ECARX)와 ARM 차이나가 합작해 만든 자동차 SoC 전문 회사다. 2021년 스마트 콕핏 SoC ‘룽잉이하오(龍鹰一号)’를, 2024년 3월 자동운전 SoC ‘싱천이하오’를 발표했고, 2025년 C라운드 1억위안 등 총 8차례 이상 투자를 유치했다. 중앙집중·창가일체·One Chip 시대를 겨냥한 플랫폼형 SoC 기업으로 입지를 키우는 중이다.

 

투자.비즈니스 관점에서 기억할 3가지

첫째, L2→L2+/도심 NOA 하향과 창가일체·중앙 컴퓨팅으로의 전환이 겹치면서, 지능 주행 SoC는 “한 번 플랫폼에 올라타면 5~7년 쓰는 핵심 칩”이자 자동차 전장 밸류체인에서 가장 두꺼운 성장 축이 되고 있다.

둘째, 중국에서는 이미 소형·중형 SoC는 국산이 주류로 올라섰고, 2025~2027년에는 정청6·싱천이하오 같은 국산 대형 SoC가 Orin 비중을 잠식하는 “하이엔드 국산화”가 본격화될 가능성이 크다.

셋째, 개별 칩 스펙보다 “칩+툴체인+소프트웨어 스택+OEM·Tier1 레퍼런스”까지 보는 플랫폼 관점에서 지평선·흑지마·아이신위안즈·신경커지의 중장기 모멘텀과 리스크를 평가하는 것이 실제 투자·비즈니스 판단의 핵심이다.