Создается суперкомпьютер на колесах

Прочитано: 44 раз(а)


Современные автомобили напичканы электроникой. Управление всеми компьютерами и вспомогательными системами — сложная задача, а жгуты проводов увеличивают вес автомобиля. В рамках совместного исследовательского проекта CeCaS исследователи Фраунгофера работают над архитектурой системы, основанной на идее централизованного управления всеми электронными компонентами с одной компьютерной платформы.

Это облегчит создание высокоавтоматизированных подключенных транспортных средств. Ключевым элементом этой технологии Фраунгофера является чрезвычайно надежная магистральная сеть Ethernet, работающая в режиме реального времени.

Представьте себе автомобиль, компоненты которого управляются с центральной суперкомпьютерной платформы, а не с помощью десятков сложно взаимосвязанных компьютерных систем ; вы можете легко устанавливать обновления через Wi-Fi, не обращаясь к механику, и интегрировать новые функции по мере необходимости. Это концепция, над которой Институт фотонных микросистем Фраунгофера IPMS и партнеры из автомобильной промышленности работают в рамках совместного исследовательского проекта CeCaS (Центральный автомобильный сервер — суперкомпьютеры для автомобильной промышленности).

Цель состоит в том, чтобы с нуля перестроить компьютерную архитектуру, используемую в автомобилях, чтобы она соответствовала высоким требованиям, предъявляемым к автоматизированным подключенным транспортным средствам. Идея состоит в том, чтобы превратить автомобили в суперкомпьютеры на колесах, компоненты которых смогут взаимодействовать друг с другом в режиме реального времени. Федеральное правительство Германии поддерживает проект в рамках своей инициативы по финансированию исследований в области методов разработки электроники и программного обеспечения для оцифровки автомобилей (MANNHEIM).

Существует острая необходимость в новой компьютерной архитектуре автомобилей. Такие тенденции, как автоматизация и подключение к Интернету, значительно увеличивают объемы данных в автомобилях. Вот почему производители автомобилей ищут решения, которые позволят им стандартизировать автомобильные технологии, управлять всеми компонентами через центральный экземпляр, оптимизировать связь между системами и обеспечивать необходимую вычислительную мощность в режиме реального времени.

Ethernet в реальном времени для автомобилей

Исследователи Фраунгофера из Дрездена сосредоточили свое внимание на чувствительных ко времени сетях (TSN) в своем проекте. Чтобы иметь возможность использовать эту технологию, команда продолжает разрабатывать проверенные функциональные блоки для полупроводников, называемые IP-ядрами. Цель состоит в том, чтобы оснастить сетевую технологию на основе Ethernet возможностями работы в реальном времени, сделав ее надежной и чрезвычайно надежной в любых ситуациях.

«TSN достигает такого сочетания возможностей работы в реальном времени и надежности за счет таких средств, как использование согласованного системного времени для всех соответствующих устройств управления, использование интеллектуальной системы для управления очередями процессов и определения приоритетов задач», — объясняет доктор Франк Дайке, руководитель отдела данных. Связь и вычисления.

Это означает, что команды, поступающие в тормозную систему, конечно же, имеют более высокий приоритет, чем команды, отправляемые на кондиционер. Несмотря на огромный объем данных, которые транспортное средство генерирует каждую секунду, большая часть которых должна обрабатываться в режиме реального времени, системы CeCaS устойчивы и чрезвычайно надежны.

Ethernet также дает проекту и другие преимущества. «Основное преимущество Ethernet заключается в том, что он очень гибок и хорошо масштабируем. В сочетании с нашими IP-ядрами эту технологию можно легко адаптировать для использования с транспортными средствами разных размеров, категорий производительности и функций», — говорит доктор Дайке.

Меньше кабелей для более легкого автомобиля

На этом преимущества архитектурных моделей, подобных той, которая разрабатывается в CeCaS, не заканчиваются. В идеале они дадут возможность обновлять автомобили, не отвозя их к механику. Вместо этого автомобили будут обновляться через Wi-Fi, почти как ноутбук или настольный ПК. «При необходимости вы также можете таким образом интегрировать новые функции», — говорит доктор Дайке.

Для центральной системы управления также потребуется более узкий жгут проводов, что уменьшит количество материалов, используемых в производстве, и, следовательно, снизит затраты, а также сделает автомобиль в целом значительно легче.

В этой разработке эксперты Фраунгофера могут опираться на свой многолетний опыт в области программирования микросхем, сетевых технологий, а также совместного проектирования аппаратного и программного обеспечения.

От управления доменом к управлению зоной

Компьютерная архитектура, разрабатываемая в проекте CeCaS для автомобиля будущего, представляет собой радикальный отход от нынешних методов построения: от доменного управления компонентами к зональному управлению, когда всего несколько высокопроизводительных вычислительных платформ управляют множеством модулей одновременно.

К ним относятся критически важные для безопасности системы, такие как двигатель, коробка передач и тормоза, а также видеорегистраторы, системы помощи при парковке, датчики температуры и приближения, двигатели для электрических стеклоподъемников и регуляторов сидений, кондиционер и бортовые развлекательные системы.

 

Создается суперкомпьютер на колесах



Новости партнеров