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Marco Lehner
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Renesas Electronics und TTTech entwickeln ADAS-Plattformlösung mit hoher Rechenleistung und höchstem Standard von funktionaler Sicherheit

Renesas Electronics, ein führender Anbieter hochmoderner Halbleiterlösungen, und TTTech, weltweiter Technologieführer im Bereich robuste Vernetzung und Sicherheitssteuerungen, geben ihre Zusammenarbeit bekannt. Beide Unternehmen entwickeln eine neue Automotive-Plattform. Dabei handelt es sich um eine zukunftssichere, äußerst leistungsfähige ECU-Entwicklungsplattform (Electronic Control Unit) für moderne ADAS-Anwendungen (Advanced Driver Assistance Systems). Die Plattform integriert die Renesas Automotive-Control-Mikrocontroller (MCUs) RH850/P1x und die R-Car Hochleistungs-SoCs (System-on-Chips) mit der Softwareplattform TTIntegration von TTTech als Basis für hochkomplexe Automotive-Lösungen wie das hoch automatisierte Fahren. Neben der physischen Integration ermöglicht die Plattform auch eine parallele Entwicklung und Integration individueller Software-Komponenten von mehreren Anbietern.

Derzeit steigen die Erwartungen an autonome Fahrzeuge und damit der Bedarf an automatisierten Funktionen, wobei gleichzeitig niedriger Stromverbrauch nachgefragt wird. Die zunehmende Fülle an Sensordaten, deren Bewertung und die daraus folgenden vorzunehmenden Aktionen erfordern Hardware- und Software-Implementierungen mit einem hohen Maß an Rechenleistung und funktionaler Sicherheit. Das Zusammenspiel unterschiedlicher Sensoren und Funktionen bedingt darüber hinaus neue Herausforderungen für die Implementierung der Software, da Technologien von verschiedenen Lieferanten parallel zueinander entwickelt und so nahtlos wie möglich miteinander integriert werden müssen. Unterschiedliche Software-Pakete müssen die Ressourcen der verfügbaren CPUs, der Hardware-Beschleuniger und der Kommunikationsnetze gemeinsam im Betrieb nutzen, ohne dabei andere Applikationen zu blockieren, die ebenfalls auf die gemeinsamen Ressourcen zugreifen.

Die Zusammenarbeit zwischen Renesas und TTTech adressiert genau diese Herausforderungen im Bereich der Software-Implementierung. Die Flexibilität während der Entwicklung und der Produktdefinition wird weiter zunehmen, da Software-Komponenten nicht mehr an einzelne Halbleiter gebunden sind, sondern auf verschiedenen MCUs, SoCs und sogar auf einer oder mehreren ECUs laufen können. Zur Gewährleistung der nötigen Betriebssicherheit werden verschiedene ASIL-Stufen (Automotive Safety Integrity Level)[1] auf einer gemeinsamen AUTOSAR-Schnittstelle (Automotive Open System Architecture) zur Verfügung gestellt.

Renesas bringt in die Zusammenarbeit sein Know-how als weltweit führender Hersteller von Halbleiterlösungen für die Automobilelektronik ein. Renesas stellt Halbleiterlösungen mit hoher Rechenleistung und geringem Stromverbrauch einschließlich MCUs, SoCs, Middleware und Development-Kits für Großserienmärkte bereit, die eine kostengünstige Implementierung von sicherheitsrelevanten und Komfortfunktionen erfordern. Renesas bietet Systemherstellern die freie Wahl sowie eine zügige Integration von Best-in-Class Software über offene APIs (Application Programming Interfaces) und branchenführende Werkzeuge. Renesas erfüllt in seinen Halbleitern funktionale Sicherheit bis ASIL-D, das höchste Safety-Level des ASIL-Standards, und damit die hohen Anforderungen für den Straßenverkehr. Die stringente Entwicklung von Produktfamilien bietet dem Entwickler ein hohes Maß an Skalierbarkeit für Produkte, die alle Segmente vom Premium-Bereich bis zu Einsteigermodellen abdecken.

Die Kernelemente der ADAS-Plattform von TTTech bilden TTIntegration und Deterministic Ethernet. TTIntegration arbeitet als Middleware zwischen der CPU und den integrierten Applikationen. Sie versorgt jede Anwendung mit der benötigten CPU-Zeit sowie dem erforderlichen Speicher und separiert oder abstrahiert dabei die Hardware gegenüber den Applikationen. Aus diesem Grund sind Datenquellen und Datenverwendung streng voneinander entkoppelt (Location Transparency). Durch die Bereitstellung einer AUTOSAR-Umgebung für verschiedene Betriebssysteme können Systemhersteller ihre Applikationen einfacher zwischen Embedded-Cores bewegen. TTIntegration unterstützt mehrere Safety-Levels zugleich. Ein strenges Partitionierungskonzept stellt jederzeit sicher, dass ein Fehler in einer bestimmten Applikation keine andere beeinträchtigen oder einen Absturz der gesamten ECU herbeiführen kann. Dieses Konzept gewährleistet die von den höchsten Sicherheitsnormen in der Automobilelektronik geforderte „Freiheit von Wechselwirkungen“ (“Freedom from Interference”). Ein wichtiger Bestandteil der Plattform ist das Deterministic Ethernet von TTTech – eine zuverlässige und echtzeitfähige Ethernet-Backbone-Lösung für die Kommunikation.

[1] ASIL (Automotive Safety Integrity Level) ist in der Norm ISO 26262 – funktionale Sicherheit für Straßenfahrzeuge definiert.

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