Digitale Zwillinge der neuesten Arm-® Prozessordesigns verkürzen die Zeit zur Markteinführung in der Automotive-Branche erheblich, indem sie Entwicklungsprozesse parallelisieren.
Der Markterfolg heutiger Autos wird nicht mehr an Hubraum, Radgröße oder Motorleistung gemessen, sondern zunehmend in Bezug auf Software, Chips und Sensoren. Darüber hinaus spielen digitale Zwillinge eine wachsende Rolle bei der Gestaltung solcher „softwaredefinierter Fahrzeuge“. Die Betriebssystemtechnologie des Dresdner Software-Unternehmens Kernkonzept unterstützt mit der L4Re-Hypervisor-Familie die neuen Prozessordesigns des renommierten britischen Prozessorentwicklers Arm.® Sofort nach dem Release auf der Virtual Platform von Arm®kann die Software-Entwicklung der neuesten Designs beginnen.
„Wir freuen uns, dass unsere L4Re-Hypervisor-Familie bereits die neuen Prozessordesigns von Arm® unterstützt", sagt Dr. Adam Lackorzynski, Gründer von Kernkonzept. „Digitale Zwillinge machen dies möglich. Automobilhersteller und Tier-1-Zulieferer können jetzt mit der Software-Entwicklung beginnen, noch bevor die Hardware verfügbar ist. Das verkürzt die Markteinführung erheblich.“
Die Veröffentlichung des Prozessordesigns in einer virtuellen Entwicklungsumgebung erlaubt es, viel zeitiger mit der komplexen und zeitaufwändigen Software-Entwicklung zu starten. Hardware- und Software-Entwicklung können nun gleichzeitig mit der Veröffentlichung des Prozessordesigns beginnen. Bisher mussten Software-Entwickler zuvor auf die Veröffentlichung der Hardware nach den neuen Arm-Designs warten.
„Da die Fahrzeugelektronik zunehmend komplexer wird, getrieben von den wachsenden KI- und Software-Anforderungen moderner Automobilanwendungen, muss die Branche schneller innovieren als je zuvor“, sagt Suraj Gajendra, Vizepräsident für Produkte und Lösungen der Automotive Line of Business bei Arm®„Ein grundlegendes Umdenken der Produktentwicklung ist erforderlich, um eine schnellere Time-to-Market zu erreichen. Mit dem Support führender Partner wie Kernkonzept kann Arm® neue virtuelle Plattformen und Softwarelösungen veröffentlichen. So sind Software-EntwicklerInnen in der Lage, Lösungen zu finden, sobald unsere modernste Hardware verfügbar ist, ohne auf die Chips warten zu müssen.“
Hintergrund: In einem typischen hochwertigen Fahrzeug sind Dutzende, manchmal Hunderte, von Steuergeräten für wichtige Fahrzeugfunktionen verantwortlich. Jede Funktion wurde früher einem separaten Steuergerät zugewiesen, um einen ordnungsgemäßen Betrieb sicherzustellen. Allerdings werden in modernen Fahrzeugen immer mehr hochleistungsfähige Computer (HPCs) für Automobile etabliert, die viele Funktionen in einem einzigen Steuergerät ausführen. In einigen Autos steuert sogar nur ein einzelner zentraler „automobiler HPC“ all diese Aufgaben. Es ist wichtig zu verhindern, dass eine Fehlfunktion in einer Anwendung andere Anwendungen oder das gesamte System auf diesem „automobilen HPC“ beeinträchtigt. Dafür ist Hypervisor-Technologie unabdingbar. Arm® ermöglicht Konsolidierung durch Virtualisierungs-Capabilities auf verschiedenen Architekturen.
Die L4Re Hypervisor-Familie ermöglicht es Entwicklern, sicherheitskritische Systeme wie die Karosseriekontrolle von nicht sicherheitskritischen Systemen wie dem Infotainment zu partitionieren und zu isolieren. Dadurch wird sichergestellt, dass kritische Systeme isoliert und bei einem Systemausfall sicher verwaltet werden. Der L4Re Hypervisor und der L4Re Micro Hypervisor können dies auf verschiedenen Arm® -Architekturen erreichen, darunter auch die neuesten Arm® -Prozessoren.
Die Kombination der neuen Arm® Virtual Platforms mit der L4Re Hypervisor-Familie ermöglicht die Entwicklung von Funktionen und Anwendungen unabhängig von der jeweiligen Prozessorvariante. Die Hypervisoren von Kernkonzept können genauso gut auf Arm-Hochleistungs-CPUs wie auf stromsparenden Versionen oder anderen Varianten ausgeführt werden. Dies ermöglicht konsistente Abstraktionsebenen zwischen Hardware und Software, die die Hardware-unabhängige, flexible und skalierbare System- und Software-Entwicklung aus einem Guss unterstützen.
Die Wurzeln dieser Technologie wurden 1996 an der Technischen Universität Dresden gelegt. Die Open-Source-Ausrichtung der L4Re-Technologie gewährleistet hohe Transparenz und Sicherheit. Seitdem haben die Entwickler und Betreuer hinter L4Re – von denen viele seit 2012 in der Kernkonzept GmbH vereint sind – das Mikrokern-basierte Betriebssystem weiterentwickelt und für den professionellen Einsatz angepasst. Es ist als Open Source Software verfügbar. Das Dresdner Team sieht sich als wichtige Komponente des Open-Source-Ökosystems in und um automobile IT-Systeme, das sich auch zunehmend auf die (Automobil-) Cloud erstreckt.
Daher ist Kernkonzept der Scalable Open Architecture for Embedded Edge (SOAFEE) Special Interest Group beigetreten, um eine offene und sichere Architektur zu unterstützen, die sich von Fahrzeugen bis zur (Edge-) Cloud mit L4Re erstreckt. Betriebssystem-Experte Dr. Adam Lackorzynski ist zuversichtlich, dass „wir einen bedeutenden Beitrag zu diesen Bemühungen leisten können“.
