「過去10年間に自動車産業の革新を牽引してきた半導体技術が、今後ロボティクスの未来を早めることになるだろう。」
パク・ジュンソ テキサス・インスツルメンツ(TI)コリア代表は9日、ソウル・ヤンジェドンのELタワーで開かれた「TIモビリティ&ロボティクスセミナー2026」基調講演でこう述べた。電気自動車・自動運転車で検証された半導体プラットフォームがヒューマノイドなど各種ロボットの商用化速度を高められるということだ。パク代表は「自動車とロボットが徐々に類似したシステムレベルの課題を共有している」とし「TIは検証済みのアナログおよびエンベデッド・プロセッシング技術を土台に、エンジニアが次世代の知能機械を開発できるよう支援している」と語った。
TIコリアはこの日、自動車とロボティクス産業の融合をテーマに技術発表とデモブースを行った。リアルタイム駆動ループ(センサー情報をモーターの動きに継続的に反映する制御フロー)、モーター制御、センシング、通信、レーダー、ビジョン、エッジAI(機器内で情報を処理し動作を実行するAI)、48ボルト(V)電力システムなど自動車用半導体技術がロボット設計にどう適用されるかを紹介した。業界関係者や研究者など200人余りが出席した。
1930年設立のTIは、アナログ半導体とエンベデッド・プロセッシング・チップを主力とする米国企業である。昨年の売上高は176億8200万ドル(約26兆6150億ウォン)、営業利益は60億2300万ドル(約9兆690億ウォン)を記録した。TIは40年以上にわたり車載半導体事業を手がけてきた。
◇ TI「2035年ヒューマノイド市場510億ドル… 韓国の生産比率30%を見込む」
市場調査会社ヨルグループは、グローバルなヒューマノイド・ロボット市場が2025年6億ドル(約9030億ウォン)から2035年に510億ドル(約76兆7650億ウォン)規模へ成長すると見立てた。TIは、韓国が自動車・電子・電池・製造・産業自動化の基盤を備えるだけに、2035年にグローバルなヒューマノイド生産の30%を担えると展望した。
TIは拡大するヒューマノイド市場で車載半導体技術によって成果を上げる戦略だ。電気自動車とソフトウエア中心車両(SDV)の登場で、バッテリー・モーター・センサー・通信・電力制御分野の半導体搭載比率は大きく増えた。ヒューマノイドもまた、センサー・関節・バッテリー・安全制御回路を必要とする点で自動車と技術的に似ている。
パク代表は「ロボットの発展過程で重要な認識・制御・安全・高効率電力は、すでに自動車で過去数十年にわたり発展してきた技術だ」とし、「電気自動車が充電インフラ・バッテリー・48V電力構造・自動運転・車車間/路車間通信(V2X)へ進化した流れがロボティクスにも適用できる」と述べた。
パク代表は、ヒューマノイドが普及するには認識・操作・安全・電力という四つの難題を解かなければならないとみる。パク代表は「人は物をつかむことを容易にこなすが、ロボットが卵を運んだりボールを投げる動作を自然に行うのは容易ではない」とし「ヒューマノイドが人を補助するには、安全はいくら強調してもし過ぎることはない」と語った
◇ 「ロボットの関節を動かす車載半導体…リアルタイム制御が要」
ホ・ジョンヒョク TIコリア理事は「次世代モビリティ・ロボティクスのためのイーサネット基盤リアルタイム・アクチュエーション・ループ」をテーマに発表した。ホ理事は「電気自動車のモータートラクションと産業自動化向け精密制御ソリューションを融合すればロボティクスになる」とし「TI内部でもロボティクスを別途準備したわけではないが、車載半導体の技術的力量を備え、すでに相当程度よく準備できていたと言えるほどだ」と語った
ヒューマノイドでは、電気信号を実際の動きに変える過程であるアクチュエーションが中核技術とされる。ヒューマノイドの48Vバッテリーは、車載電力システム、バッテリー管理システム(BMS)、電力分配技術とつながる。関節を動かすモーター制御も電気自動車のトラクションインバーターと構造的に類似している。
ホ理事は「モーターが望む位置に精密に制御されるには、まず制御速度が速くなければならない」とし「TIマイクロコントローラ・ユニット(MCU)はモーター制御で頻繁に使われるFOC演算を約500ナノ秒(ns)で実行でき、ハイエンド製品はセンシングから演算、PWM反映まで遅くとも1マイクロ秒(㎲)以内に処理できる」と述べた。FOCはモーターの磁界方向と電流を制御して効率と精密度を高める方式である。
自動運転車で主に使われる、コントローラー・センサー・モーターがデータを高速でやり取りする内部ネットワークであるイーサネット基盤通信もヒューマノイドに適用されている。ホ理事は「ロボットで次期通信として最も注目されるのはイーサキャット(EtherCAT・産業自動化で広く使われるリアルタイム・イーサネット通信方式)」とし、「各モジュールとインバーターが高い帯域幅でデータをやり取りし、低遅延で滑らかに動くことができる」と述べた。
◇ 自動運転車・ヒューマノイドに適用可能な半導体技術を実演
技術デモブースには、▲ロボット関節制御用半導体ボード ▲48Vバッテリー管理システム ▲レーダー・ビジョンセンサー融合 ▲SDV用ゾーン・アーキテクチャの実演装置などが配置された。ロボット関節制御デモでは窒化ガリウム(GaN)基盤の電力デバイスが紹介された。GaNは従来のシリコン電力半導体より高速スイッチングと高効率駆動に有利な素材だ。TIコリア関係者は「GaNを活用すれば発熱を抑え、同じ電力を駆動しながらもボードの大きさを従来比で約50%下げられる」と述べた。
48Vバッテリー管理システムのデモも注目を集めた。ロボットが移動するにはバッテリーパックを搭載する必要があり、各セルの電圧・温度・状態をリアルタイムで管理しなければならない。TIコリア関係者は「ロボットにもバッテリーパックがあり、リチウムイオン電池を管理するためのチップセットがボード上に取り付けられている」とし、「MCUと通信しながらセルバランシングを行ったり、火災の可能性を事前に検知する」と語った。
車載48Vゾーン・アーキテクチャのデモではワイパー駆動装置が使用された。従来の車両は機能別のコントローラー中心で構成されてきた。ゾーン・アーキテクチャは車両を物理的な位置別に分け、近いセンサーと駆動部を当該コントローラーに接続する方式である。パク代表は「機能別に管理していた構造から位置別に束ねる方式に変われば、ワイヤーハーネスの面で効率を高めることができる」と語った。