Stärkung der SDV-Grundlage durch die Zusammenarbeit von Hardware und Software
Da sich die Automobilindustrie zunehmend auf das softwaredefinierte Fahrzeug (SDV) ausrichtet, nimmt die Komplexität der Fahrzeugsoftware rasant zu. Um dieser Herausforderung gerecht zu werden, müssen die traditionellen Silos zwischen Hardware und Software aufgebrochen werden.
Dies ist das Thema einer Folge des Podcasts „Empowering Tomorrow’s Automotive Software“, in der Janak Patel, Technischer Direktor bei ETAS, gemeinsam mit Hugo Ochoa, Produktmarketing-Manager bei Infineon, darüber sprach, wie ihre langjährige Partnerschaft die Sicherheit und Leistung von Mikrocontrollern der nächsten Generation optimiert. Die gesamte Folge können Sie überall dort anhören, wo Sie Podcasts hören.
Den heutigen Leistungsanforderungen gerecht werden
Infineon begegnet den Anforderungen an Echtzeitfähigkeit und Cybersicherheit mit einem robusten, skalierbaren Mikrocontroller-Portfolio, zu dem die Marken TRAVEO und AURIX gehören. Diese modernen Systeme sind für kritische Anwendungen (zum Beispiel Elektrifizierung des Antriebsstrangs, ADAS) konzipiert und bieten:
Erweiterte Sicherheitsfunktionen
Integrierte Lockstep-Kerne (d. h. Schattenkerne) und Hardware-Diagnosefunktionen, wie z. B. Fehlerkorrekturcodes für Speicher.
Embedded-Sicherheit
Hardwaregestützter Secure Boot und kryptografische Funktionen, die mittlerweile für jedes elektronische Steuergerät (ECU) unverzichtbar sind.
Hochgeschwindigkeitsverbindungen
Integrierte Kommunikationsbeschleuniger und -engines, die die Verarbeitung von Ethernet- und CAN-FD-Daten übernehmen und so eine Überlastung der CPU verhindern.
Hardware über integrierte Software aktivieren
Während die Hardware die technischen Voraussetzungen schafft, sorgt die Software für die praktische Umsetzung. Janak hob mehrere Schlüsselbereiche hervor, in denen ETAS und Infineon zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass die Hardwarefunktionen den Entwicklern bereits in dem Moment zur Verfügung stehen, in dem ein neuer Chip auf den Markt kommt:
- Echtzeitbetriebssystem: ETAS arbeitet bereits frühzeitig mit Infineon zusammen, um sein RTA-OS auf neue Geräte zu portieren und so eine sofortige Unterstützung für neue Mikrocontroller-Versionen sicherzustellen.
- Sicherheits-Firmware: Die beiden Unternehmen arbeiten seit langem zusammen und kombinieren die CycurHSM-Software von ETAS mit den Hardware-Sicherheitsmodulen von Infineon, um eine vertrauenswürdige Ausführungsumgebung bereitzustellen.
- Messung und Kalibrierung: Über die JTAG-Schnittstelle ermöglicht das ETK-Produkt von ETAS eine schnelle Datenerfassung direkt von Infineon-Mikrocontrollern.
Die Markteinführungszeit verkürzen
Um Kunden eine schnellere Implementierung zu ermöglichen, bieten die Partner ein „AUTOSAR Classic Starter Kit“ an. Diese schlüsselfertige Lösung vereint die „Microcontroller Abstraction Layer“ (MCAL) von Infineon mit der „RTA-CAR“-Lösung von ETAS auf einem Evaluierungsboard. Anstatt Monate mit der grundlegenden Integration zu verbringen, erhalten Entwickler ein System, das bereits über Ethernet kommuniziert und Sicherheitsprotokolle ausführt, sodass sie sich sofort auf ihre spezifische Anwendungssoftware konzentrieren können.
Ausblick: Virtualisierung und KI am Netzwerkrand
Im Zuge der Weiterentwicklung der elektrischen Architekturen hin zu Zonen- und zentralen Rechenmodellen verändert sich die Rolle des Mikrocontrollers. Hugo und Janak erörterten den Wandel hin zu:
- Virtualisierung: Durch den Einsatz hardwarebasierter Hypervisoren, wie sie in AURIX-TC4-Bausteinen zu finden sind, sowie schlanker Software-Hypervisoren von ETAS lassen sich kritische und nicht-kritische Aufgaben auf einem einzigen Chip voneinander trennen.
- Edge-KI: Direkte Integration lokaler KI-Algorithmen in Mikrocontroller zur Verbesserung der lokalen Sicherheit und Reaktionsfähigkeit.
- Energieeffizienz: Im Zeitalter der Elektrofahrzeuge gewinnt der „Echtzeit-Durchsatz pro Watt“ ebenso an Bedeutung wie die Rechengeschwindigkeit.
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