SOAFEE: Cloud-native Architektur für softwaredefinierte Automobilplattformen

Automobilentwickler sehen sich wachsender Code-Komplexität gegenüber, da Fahrzeuge fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS), In-Vehicle-Infotainment (IVI), elektrifizierte Antriebsstränge und autonome Fähigkeiten integrieren. Zentralisiertes Computing und Software sind essenziell, um diesen Anforderungen gerecht zu werden, was cloud-native Entwicklung – bekannt für Kostensenkung, Zeitersparnis und Komplexitätsreduktion in der Cloud-Branche – zu einem zunehmend relevanten Paradigma für den Automobilsektor macht.

Standardisierter Rahmen für softwaredefinierte Fahrzeuge

Um den Übergang zu softwaredefinierten Fahrzeugen zu beschleunigen, ist ein standardisierter Rahmen erforderlich, der bewährte Cloud-native Technologien skaliert und gleichzeitig Echtzeit- und Sicherheitsanforderungen automobiler Anwendungen erfüllt. Ein solcher Rahmen kommt auch anderen sicherheitskritischen Domänen wie Robotik und industrieller Automatisierung zugute.

Branchenperspektive

„Der Automobilsektor befindet sich an einem kritischen Wendepunkt und die Lieferkette – vom IP-Design bis zu den Autoherstellern – wird neu untersucht und neu definiert“, sagt Chet Babla, Vice President of Automotive bei Arm. „Arm und sein Ökosystem beschleunigen die Vision für eine softwaredefinierte Zukunft. Durch die Nutzung von Arms einzigartiger Position in der Lieferkette führen wir einen kollaborativen Ansatz an, der Standards, Software, Entwicklerressourcen und spezialisierte Verarbeitungsplattformen liefert, die für die Sicherheits- und Echtzeitanforderungen automobiler Anwendungen konzipiert sind.“

Arm hat gemeinsam mit wichtigen Lieferkettenpartnern die Scalable Open Architecture for Embedded Edge (SOAFEE) vorgestellt, eine Referenzarchitektur und Implementierung, die die erforderliche Skalierbarkeit und Sicherheit liefert. Zwei neue Referenz-Hardwareplattformen wurden ebenfalls eingeführt, um die softwaredefinierte Zukunft des Automobils zu beschleunigen.

Softwaredefinierte Fahrzeuge mit serviceorientierter Architektur

Der Zeitplan für die Bereitstellung neuer Automobilfunktionen muss so schnell und nahtlos wie möglich sein. SOAFEE’s sofortige Verfügbarkeit befähigt Cloud-basierte Entwickler, an Mobilitätslösungen auf Basis von Arm-Technologie mitzuwirken.

Bill Foy, Director of Worldwide Automotive Business Development bei AWS, fügt hinzu: „Größere Technologiestufen transformieren Fahrzeugelektronik und Softwarearchitektur. Bei AWS engagieren wir uns für Innovation mit Partnern wie Arm, um komplexe Herausforderungen bei der Bereitstellung softwaredefinierter Fahrzeuge mit serviceorientierter Architektur zu lösen. Durch die Kombination von AWS Graviton2 Instanzen mit Arm können wir signifikante Kosteneinsparungen erzielen und dieselbe Architektur in der Cloud und am Edge betreiben, was den Entwickler-Workflow vereinfacht.“

In Partnerschaft mit ADLINK Technology liefert Arm uneingeschränkte Leistung auf einer neuen SystemReady-kompatiblen Entwicklungsplattform, die auf Arm Neoverse-basierten Ampere Altra Kernen basiert. Diese Plattform ermöglicht Workload-Exploration und Entwicklung für Cockpit, ADAS, Antriebsstrang und autonomes Fahren. Die Plattform umfasst eine Entwickler-Workstation und ein robustes In-Vehicle-Produkt, beide zur Vorbestellung hier verfügbar, mit allgemeiner Verfügbarkeit für Q4 2021 geplant.

• AVA Developer Platform – Hochleistungsfähiges, 32-Kern skalierbares Computesystem für labbasierte Entwicklung, fähig autonome Workloads auszuführen und Beschleuniger-Hardware zur CPU-Ergänzung zu nutzen.
• AVA-AP1 – In-Vehicle-Prototyp- und Testplattform mit 80 Kernen, erweitertem I/O und Sicherheitsprozessor für Ausführung mit echten Sensoren.

Nahtlose Bereitstellung von Cloud zu Edge

Riclef Schmidt-Clausen, Senior Vice President und Leiter Intelligent Cockpit and Body bei CARIAD (Volkswagen Group), sagt: „Das softwaredefinierte Auto kommt früher als erwartet, und die Infrastruktur befindet sich in aktiver Entwicklung. Doch die Branche muss makroökonomische Herausforderungen angehen, einschließlich Software-Portabilität über diverse Hardware und Aufbau einer Cloud-nativen Infrastruktur, die nahtlose Bereitstellung von der Cloud zu heterogenen Edge-Plattformen gewährleistet. CARIAD und Arm arbeiten eng zusammen, um diese Herausforderungen zu lösen und ein starkes Fundament für die Zukunft zu legen.“

Softwaredefinierte Funktionalität erweitert sich über Automobil hinaus in Robotik, Medizin, Fertigung und Logistik. Für Autohersteller eröffnen softwaredefinierte Features sicherere, reichhaltigere In-Vehicle-Erlebnisse, neue Einnahmequellen und tiefere Kundenbindung, was Tier-One-Zulieferer, Softwareanbieter und Cloud-Provider gleichermaßen begünstigt.

Neben AWS, ADLINK, Ampere und CARIAD hat die Initiative Unterstützung von Führungskräften entlang der Lieferkette erhalten, einschließlich Apex.AI, AutoCore, Capgemini Engineering, Continental, Green Hills Software, Linaro, Marvell, MIH Consortium, Red Hat, SUSE, Tier IV, Woven Planet, Zing Robotics und anderen.

Open-Source Referenzimplementierung

SOAFEE ist das Ergebnis der Zusammenarbeit zwischen Autoherstellern, Systemintegratoren, Halbleiterherstellern, Software- und Cloud-Technologieführern und definiert eine neue, auf offenen Standards basierende Architektur für softwaredefinierte Fahrzeuge. Die begleitende Referenzimplementierung ist Open Source, was breites Prototyping, Workload-Exploration und frühe Entwicklung ermöglicht. Arm arbeitet mit kommerziellen Lösungsanbietern zusammen, um Kompatibilität zu maximieren und den Pfad zu funktional sicheren Designs zu beschleunigen.

Aufbauend auf dem Erfolg von Project Cassini und SystemReady, die ein standardsbasiertes Cloud-native Erlebnis am Edge bieten, erweitert SOAFEE diese Initiativen, um Container-Orchestrierung mit automobiler funktionaler Sicherheit in Echtzeit zu unterstützen – ein Novum in der Branche. Die initiale Veröffentlichung der SOAFEE-Artefakte und Referenzimplementierung steht zum Download hier bereit.