{"id":97907,"date":"2024-03-05T02:23:00","date_gmt":"2024-03-05T01:23:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=97907"},"modified":"2024-03-04T13:03:51","modified_gmt":"2024-03-04T12:03:51","slug":"das-auto-als-rollender-supercomputer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/mobilitaet\/das-auto-als-rollender-supercomputer\/","title":{"rendered":"Das Auto als rollender Supercomputer"},"content":{"rendered":"\n

Moderne Autos sind mit Elektronik vollgepackt. Das Management der vielen Rechner und Assistenzsysteme ist komplex, zudem erh\u00f6hen die Kabelb\u00e4ume das Gewicht der Fahrzeuge. <\/p>\n\n\n\n

Fraunhofer-Forschende arbeiten im Verbundprojekt CeCaS an einer Systemarchitektur, bei der eine Rechnerplattform im Idealfall alle elektronischen Komponenten zentral verwaltet. Das erleichtert den Bau hochautomatisierter und vernetzter Fahrzeuge. Kern der Fraunhofer-Technologie ist ein Ethernet-Backbone \u2013 echtzeitf\u00e4hig und extrem zuverl\u00e4ssig.<\/p>\n\n\n

\n
\"Fraunhofer<\/a>
Fraunhofer IPMS | Megatrend in der Autoindustrie: Ein zentraler Supercomputer steuert alle Komponenten und ist via WLAN updatebar.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Ein Auto, dessen Komponenten von einer zentralen Supercomputing-Plattform gesteuert werden, statt von Dutzenden kompliziert verschachtelten Rechnersystemen. Updates werden ohne Werkstattbesuch einfach via WLAN erledigt, und bei Bedarf lassen sich neue Funktionen integrieren: Das ist die Vision, an der das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Photonische Mikrosysteme IPMS im Verbundprojekt CeCaS (Central Car Server-Supercomputing f\u00fcr Automotive) gemeinsam mit Projektpartnern aus der Automobilindustrie arbeitet. Ziel ist es, die automobile Rechnerarchitektur grundlegend zu erneuern und f\u00fcr die hohen Anforderungen automatisierter und vernetzter Fahrzeuge fit zu machen. Im Idealfall wird das Automobil zum rollenden Supercomputer. Die Kommunikation der Komponenten untereinander kann in Echtzeit erfolgen. Die Bundesregierung unterst\u00fctzt das Projekt im Rahmen ihrer Initiative \u00bbElektronik und Softwareentwicklungsmethoden f\u00fcr die Digitalisierung der Automobilit\u00e4t (MANNHEIM)\u00ab.<\/p>\n\n\n\n

Der Bedarf f\u00fcr eine neue Rechnerarchitektur in Automobilen ist gro\u00df. Trends wie Automatisierung und Vernetzung lassen das Datenvolumen in den Autos explosionsartig ansteigen. Fahrzeughersteller suchen deshalb nach L\u00f6sungen, um die Fahrzeugtechnik zu vereinheitlichen, alle Komponenten \u00fcber eine zentrale Instanz verwalten zu k\u00f6nnen, die Kommunikation der Systeme untereinander zu optimieren und die erforderliche Rechenleistung in Echtzeit zu realisieren.<\/p>\n\n\n\n

Echtzeitf\u00e4higes Ethernet f\u00fcrs Automobil<\/h4>\n\n\n\n

Die Fraunhofer-Forschenden in Dresden setzen im Rahmen von CeCaS auf Time Sensitive Networking (TSN). Daf\u00fcr entwickelt das Team seine bew\u00e4hrten Funktionsbl\u00f6cke f\u00fcr Halbleiter, die sogenannten IP-Cores, weiter. Das Ziel: Die Ethernet-basierte Netzwerktechnik soll echtzeitf\u00e4hig werden und in allen Situationen robust und hochzuverl\u00e4ssig funktionieren. \u00bbTSN erreicht die Kombination aus Echtzeitf\u00e4higkeit und Zuverl\u00e4ssigkeit durch Ma\u00dfnahmen wie einheitliche Systemzeit f\u00fcr alle relevanten Steuerger\u00e4te, intelligent organisierte Warteschlangenverfahren und die Priorisierung von Tasks\u00ab, erkl\u00e4rt Dr. Frank Deicke, Leiter der Abteilung Data Communication & Computing am Fraunhofer IPMS. Entsprechend sind Befehle, die an das Bremssystem gehen, logischerweise h\u00f6her priorisiert als Steuerbefehle f\u00fcr die Klimaanlage. Trotz des riesigen Datenvolumens, das ein Fahrzeug in jeder Sekunde generiert und das zum gro\u00dfen Teil in Echtzeit verarbeitet werden muss, sind CeCaS-Systeme robust und hochzuverl\u00e4ssig.<\/p>\n\n\n\n

Ethernet kann im Projekt CeCaS noch weitere Vorz\u00fcge ausspielen. \u00bbEthernet hat den grundlegenden Vorteil, dass es sehr flexibel und gleichzeitig hoch skalierbar ist. In Kombination mit unseren IP-Cores l\u00e4sst sich die Technik leicht an unterschiedliche Fahrzeuggr\u00f6\u00dfen, Leistungsklassen und Funktionen anpassen\u00ab, sagt Deicke.<\/p>\n\n\n\n

Weniger Kabel sparen Gewicht\u00a0<\/h4>\n\n\n\n

Aus Architekturkonzepten wie im Projekt CeCaS ergeben sich weitere Vorteile. F\u00fcr Updates muss der Wagen idealerweise nicht mehr in die Werkstatt. Fast wie bei einem Notebook oder Desktop-PC wird das Fahrzeug durch WLAN aktualisiert. \u00bbBei Bedarf k\u00f6nnte man so auch neue Funktionalit\u00e4ten integrieren\u00ab, sagt Frank Deicke. Die zentrale Verwaltung erfordert auch einen schmaleren Kabelbaum, wodurch in der Herstellung Materialaufwand und Kosten sinken und das Fahrzeug insgesamt deutlich leichter wird.<\/p>\n\n\n\n

Bei der Entwicklungsarbeit kommt den Fraunhofer-Expertinnen und -Experten ihre langj\u00e4hrige Erfahrung in den Bereichen Chip-Programmierung, Netzwerktechnik sowie Hardware- und Software-Co-Design zugute.<\/p>\n\n\n\n

Vom Dom\u00e4nen-Management zum Zonen-Management<\/h4>\n\n\n\n

Die Rechenarchitektur des Projekts CeCaS f\u00fcr das Automobil der Zukunft ist eine radikale Abkehr von der gegenw\u00e4rtigen Bauweise: von der dom\u00e4nenorientierten Steuerung der Komponenten hin zu einem zonenbasierten Management, bei dem einige wenige hochleistungsf\u00e4hige Rechenplattformen viele Module gleichzeitig steuern. Das umfasst sicherheitskritische Systeme wie Motor, Getriebe und Bremsen ebenso wie Bordkameras, Einparkhilfen, Temperatur- und Abstandssensoren, Motoren f\u00fcr Fensterheber und Sitzverstellung oder Klimaanlage und Bord-Entertainment.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr die Automobilindustrie ist das von der Bundesregierung gef\u00f6rderte Projekt ein wesentlicher Baustein, nicht nur, um Autos noch leistungsf\u00e4higer zu machen und Kosten zu sparen. Es ist auch ein wichtiger Beitrag, um die technologische Souver\u00e4nit\u00e4t und Unabh\u00e4ngigkeit der deutschen Autobauer zu bewahren und weiter auszubauen.<\/p>\n\n\n\n