Die Entwicklung der „Gehirne“ von SDVs (Teil 1)

Übersicht

JOHN: Heute präsentieren wir in „ The Garage “ den ersten Teil einer zweiteiligen Serie mit NXP Semiconductors über die Bedeutung von Halbleitern für softwaredefinierte Fahrzeuge. In der heutigen ersten Folge lernen wir unseren Gast kennen und sprechen über die grundlegenden Produkte, die NXP für die Automobilbranche und SDV anbietet. Los geht’s!

Lernen Sie Brian Carlson kennen

JOHN: Heute betrachten wir in „ The Garage “ die Automobilbranche aus einer anderen Perspektive – nämlich aus der Perspektive der Halbleitertechnik. Unser heutiger Gast kommt von NXP Semiconductors. Das ist Brian Carlson, Leiter des globalen Marketings für Automobilprozessoren. Brian, herzlich willkommen bei „ The Garage “.

BRIAN: Danke. Darauf habe ich mich schon sehr gefreut. Vielen Dank für diese Gelegenheit. Es ist mir eine Ehre, dabei zu sein. Vielen Dank.

JOHN: Vielen Dank. Und weißt du, Brian, wir arbeiten nun schon seit geraumer Zeit zusammen. Es wäre toll, wenn du dich zunächst einmal vorstellen würdest – deine Rolle bei NXP und deine Aufgabenbereiche.

BRIAN: Ja, klar. Ich bin also Global Marketing Director im Bereich Automotive Processing. Das Schöne daran ist, dass ich alle verschiedenen Aspekte der Entwicklungen in der Automobilbranche mitverfolgen kann – Elektrifizierung, Autonomie, Konnektivität – und mittlerweile widme ich buchstäblich den größten Teil meiner Zeit dem Thema „Software-Defined Vehicles“, weil dieses Thema alles umfasst, und ich freue mich darauf, mit Ihnen darüber zu sprechen. Aber noch kurz zu meinem Werdegang: Ich bin seit über 30 Jahren in der Elektronikbranche tätig und habe die Bereiche Avionik, Telekommunikation sowie Mobilfunk und Smartphones durchlaufen. Ich habe diese große Revolution miterlebt – die Entwicklung der Rechenleistung – und bringe nun dieses Fachwissen ein, um zu beobachten, wie der gesamte Markt sehr schnell wachsen und sich wandeln kann. Deshalb freue ich mich sehr über meine Position bei NXP im Automobilbereich und darüber, tatsächlich Teil dieser SDV-Revolution zu sein, die gerade bevorsteht.

JOHN: Das stimmt. Ich meine, der Automobilmarkt ist derzeit ein so wichtiger Wachstumsbereich. So viele Unternehmen aus der gesamten Branche beschäftigen sich damit. Es ist spannend, in einem solchen Wachstumsbereich tätig zu sein.

Wissenswertes über unseren Gast

JOHN: Wir lernen unsere Gäste immer gerne ein bisschen kennen, und ich bitte unsere Gäste immer, uns etwas Interessantes über sich zu erzählen.

BRIAN: Ja, ich habe viele unterschiedliche Interessen … sehr vielseitig. Eine Sache, über die ich nachgedacht habe, als ich hierherkam, ist, dass COVID mein Leben tatsächlich stark verändert hat. Weißt du, in der Vergangenheit war diese Branche so schnelllebig, und meine Aufgabe während meiner gesamten Karriere bestand immer darin, fünf oder acht Jahre vorauszuschauen, wohin die Entwicklung geht, und wirklich in die Zukunft zu blicken. Aber weißt du, ich habe gerade darüber nachgedacht, dass es interessant ist, wie COVID tatsächlich meine Sicht auf das Leben und meine Vorgehensweise verändert hat. Aber weißt du, in dieser Zeit hatte ja jeder Zeit, Neues zu entdecken und auszuprobieren. Man konnte nicht so viel rausgehen und unternehmen, oder? Eine Sache, die ich mir tatsächlich vorgenommen und mit der ich mich beschäftigt habe, sind die umfangreichen Arbeiten meines Onkels, der wahrscheinlich drei Jahrzehnte in unsere Familiengenealogie investiert hat und bis ins Jahr 1100 zurückgeht. Also blicke ich in die Vergangenheit, um meine Geschichte zu verstehen, und habe dabei sogar herausgefunden, dass ich Verwandte habe, die bis nach Finnland und bis ins Jahr 1100 zurückreichen. Mein Großvater war tatsächlich in der Automobilindustrie tätig. Das hat mich wirklich ziemlich begeistert. Ich habe also tatsächlich Wurzeln in der Automobilbranche – er baute Autos für General Motors. Gleichzeitig habe ich dabei viel über mich selbst gelernt, mir eine Smartwatch zugelegt und damit verfolgt, was gerade mit meinem Körper und meiner Fitness los ist, und ich habe in Austin viele Wanderwege entdeckt. Ich bin noch ziemlich neu in Austin und habe die Stadt und das Wandern erst richtig kennengelernt und bin mit meiner Tochter zum Wandern unterwegs gewesen. Weißt du, es ist interessant, denn wie gesagt, habe ich immer in die Zukunft geblickt. Aber jetzt hatte ich die Gelegenheit, in die Vergangenheit zu blicken und auch die Gegenwart zu betrachten, mehr Zeit mit meiner Familie zu verbringen und gleichzeitig mehr an mir selbst zu arbeiten und mich zu verbessern. Es ist also interessant. Und das ist eine Sichtweise darauf. Ich denke, das ist gut so.

JOHN: Ich glaube, COVID hat viele Menschen dazu gezwungen, ihre täglichen Aktivitäten wirklich einmal aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten. Und das zu hören, finde ich spannend. Ich versuche immer, dazu eine Anekdote aus meinem eigenen Leben beizusteuern. Nun, meine Frau und ich beschäftigen uns beide intensiv mit Ahnenforschung. Sie ist etwa 15 Generationen zurück, ich glaube, ich bin etwa fünf. Und so verbringen wir beide Zeit damit, uns mit den verschiedenen Teilen der Welt zu beschäftigen, aus denen wir stammen. Das ist wirklich sehr spannend.

BRIAN: Ja. Und eine Sache war dabei besonders interessant: Wir waren zufällig in Park City und sind dann nach Salt Lake City gefahren, zur Bibliothek der Kirche Jesu Christi der Heiligen der Letzten Tage und zu dem Stammbaum-Projekt, das sie dort betreiben. Und ich habe eine direkte Verbindung über zwölf Generationen zurück zu Sir Isaac Newton entdeckt. Nun, es ist schon spannend, wenn man anfängt, sich mit seiner Vergangenheit zu beschäftigen. Es ist wirklich interessant zu sehen, wie man Dinge erfährt, die selbst meine Eltern über ihre Eltern nicht wussten. Weißt du, früher gab es da Dinge … Ja, es ist also eine wirklich interessante Geschichte. Es ist fast so, als würde man sich einen ganzen Film über sich selbst ansehen, oder? Es ist also ein spannendes Thema.

JOHN: Das ist interessant … und ich gebe zu, dass wir uns gerne alle möglichen Genealogie-Sendungen am Stück ansehen, also stimme ich dem zu, aber ich werde dich trotzdem nicht „Sir Brian“ nennen. Okay, das muss ich mir erst noch verdienen.

Warum ist SDV wichtig?

JOHN: Aber kommen wir nun kurz zum Automobilbereich. Ich denke, einer der Punkte, mit denen wir immer gerne beginnen, ist, die Sichtweise des Gastes einzuholen: Warum ist SDV Ihrer Meinung nach für die Branche wichtig und wo liegt das Potenzial? Warum steht dieses Thema so sehr im Fokus?

BRIAN: Ja, ich glaube, das ist ein entscheidender Wendepunkt. Ich meine, schau dir doch mal an, wie die Digitalisierung jede Branche verändert hat – im Guten wie im Schlechten für manche. Bei diesem großen Wandel wird es Gewinner und Verlierer geben, aber es ist etwas, das die Branche durchlaufen muss; das wird mit einigen Schwierigkeiten verbunden sein, oder? Denn das ist für viele Menschen in der Automobilindustrie etwas völlig Neues – eine Branche, die sich in der Vergangenheit stets sehr evolutionär und in kleinen, schrittweisen Schritten entwickelt hat. Das ist … ich vergleiche es gerne damit, gleichzeitig eine Gehirn- und eine Herzoperation durchzuführen – es ist sogar noch mehr als das, oder? Es ist gewaltig. Und es bringt alles durcheinander – von der Fahrzeugentwicklung über die Markteinführung bis hin zu den Geschäftsmodellen und den Organisationsstrukturen der Erstausrüster. Ich meine, es ist sehr umfassend, aber es ist notwendig, es ist einfach notwendig. Denn wenn man sich ansieht, wohin die Reise geht: Was erwartet man von einem modernen Fahrzeug? Und wie sieht die Welt heute aus, nicht wahr? Unsere Welt ist sehr digital, oder? Sie ist aktualisierbar. Und Geräte sind wirklich ein Teil unseres Lebens, und Fahrzeuge verfügen zwar über einzelne Elemente davon, aber sie sind nicht wirklich etwas, das in die Zukunft gehen und das bieten kann, was möglich ist. Es geht also darum, das Mögliche in unsere Fahrzeuge zu bringen, und das führt uns ins 21. Jahrhundert – wir hinken ein wenig hinter den anderen Dingen hinterher, mit denen wir in unserem Leben interagieren. Und das wird uns einfach in die Zukunft führen – wenn man es nicht tut, richtig? So, wie wir es heute machen, geht es nur sehr schrittweise mit neuen Modulen, und, weißt du, bei manchen dieser High-End-Fahrzeuge sind es 175 Module, und das ist nicht nachhaltig. Richtig. Richtig. Und deshalb ist es einfach kein Weg in die Zukunft. Ja, also wird es allen Vorteile bringen. Und deshalb bin ich so begeistert davon. Und es wird auch Schmerzen geben, oder? Ohne Fleiß kein Preis, wie man so schön sagt. Aber sobald wir diese Anfangsphase hinter uns haben – also den Weg, den wir in den nächsten Jahren einschlagen –, wird das die Branche sehr gut für die Zukunft rüsten und enorme Chancen bieten, nicht nur für die OEMs, glaube ich, sondern für uns alle.

Die Chance für SDV, Autos im Laufe der Zeit zu verbessern

JOHN: Das ist interessant, und weißt du, man kann das so sehen: Das Glas ist halb voll – oder halb leer. Und ich finde, das trifft es genau. Denn es besteht kein Zweifel daran, dass es einige technische Herausforderungen gibt. Es gibt wichtige Entwicklungen und organisatorische Veränderungen bei den Erstausrüstern. Andererseits gibt es aber auch enorme Chancen – Chancen für die Verbraucher, die höhere Erwartungen an bessere Fahrzeuge haben werden. Aber es gibt auch Chancen für bessere Geschäftsmodelle, eine bessere Kundenbindung und so weiter. Wir waren Teil einer Podiumsdiskussion. Ich war letzte Woche bei der „AutoTech: Detroit“ auf dem Podium. Und wir sprachen darüber … Einer der anderen Podiumsteilnehmer erwähnte etwas, das ich für eine wirklich interessante Perspektive hielt: Wenn man an ein Auto denkt, an ein heutiges Auto, also an ein Fahrzeug aus der Zeit vor den softwaregesteuerten Fahrzeugen – dann ist es in dem Moment, in dem es verkauft wird, so gut, wie es jemals sein wird.

BRIAN: Genau.

JOHN: Und dann verliert es an Wert.

BRIAN: Ja.

JOHN: In Zukunft wird das softwaregesteuerte Fahrzeug sozusagen so schlecht sein wie nie zuvor, denn es wird mit der Zeit immer besser werden. Das ist eine überzeugende Sichtweise.

BRIAN: Genau über dieses Beispiel habe ich gesprochen. Stimmt’s? Das ist ein Punkt, der wirklich Anklang gefunden hat. Ich spreche eigentlich schon seit etwa zwei Jahren davon, seit Beginn an haben wir uns intensiv damit beschäftigt. Und es stimmt doch, oder? Die Grundlage dafür ermöglicht es, dass sich diese Fahrzeuge nicht nur schrittweise verbessern – so, dass ich vielleicht ab und zu ein Update bekomme –, sondern dass die Erstausrüster anhand der Fahrzeugdaten tatsächlich Überwachungen vornehmen können. Richtige Daten werden das Lebenselixier der SDVs sein. Und das wird so viele Möglichkeiten eröffnen, und es ist ein kontinuierlicher Prozess, der über die Cloud läuft. Ich weiß, du hattest eine großartige Diskussion mit Stefano [Marzani von AWS] zum Thema Cloud. Aber weißt du, wir arbeiten an all diesen verschiedenen Aspekten, die all diese unterschiedlichen Technologien und Welten zusammenbringen müssen. Es wird von Daten angetrieben und verbessert das Auto kontinuierlich. Es geht nicht nur darum, die neueste App bereitzustellen, oder? So denken die Leute irgendwie. Und es ist, weißt du, es ist nicht wirklich ein Smartphone auf Rädern – ich meine, es gibt zwar Aspekte davon. Aber ich höre diesen Vergleich nicht gerne so oft, denn es ist viel mehr als das. Wegen dieser ständigen Updates, die durch echte Fahrzeugdaten vorangetrieben werden, und neuer Möglichkeiten – um ehrlich zu sein, glaube ich, dass interessante Dinge auf uns zukommen werden, die wir uns noch gar nicht vorstellen können, oder? Wir legen im Grunde genommen das Fundament, um ein Haus zu bauen – oder besser gesagt: um die Zukunft zu gestalten. Und das wird viele dieser neuen Möglichkeiten mit sich bringen, und Fahrerdaten werden einen Großteil davon vorantreiben.

JOHN: Auf jeden Fall. Und ich hoffe, wir werden über all diese Dinge sprechen. Daten sind für uns bei Sonatus sehr wichtig.

BRIAN: Ach ja, stimmt.

Mehr als nur ein Smartphone auf Rädern

JOHN: Ja. Aber weißt du was? Was diesen Punkt angeht, den du über Funktionen angesprochen hast: Eine der Erkenntnisse, die wir auch haben, ist, dass wir – wir als Branche – ein Fahrzeug so konzipieren müssen, dass wir Funktionen einbauen können, die wir noch gar nicht kennen. Das Beispiel mag vielleicht etwas albern klingen, aber es wurde mir neulich genannt: Streaming. Heute muss man sich schon sehr anstrengen, um ein Fahrzeug zu finden, das nicht über die Möglichkeit verfügt, Streaming-Dienste mit dem Fahrzeug zu verbinden. Mein Auto hat diese Funktion, viele andere Autos haben sie auch. Aber vor drei oder fünf Jahren gab es das noch gar nicht. Kein Fahrzeug hatte das. Stellen Sie sich also vor, Sie entwerfen ein Auto, und dann kommt es ein oder zwei Jahre später auf den Markt – plötzlich ist Ihr Auto auf dem Markt nicht mehr wettbewerbsfähig, weil jeder erwartet, dass Streaming integriert ist. Das ist nur ein albernes Beispiel. Und es wird noch viel mehr davon geben. Aber die Möglichkeit, Dienste zu integrieren – wir werden später noch über Vernetzung und diese Art von Infrastruktur sprechen –, einige dieser Funktionen, zum Beispiel die Nutzung von Fahrzeugkameras oder Fahrzeugdiensten, oder etwas, bei dem wir das Fahrzeug möglicherweise auf eine Weise neu konfigurieren müssen, die wir bei der Auslieferung noch nicht in Betracht gezogen haben. Infolgedessen wäre es Ihnen untersagt, diese Mehrwertdienste bereitzustellen, weil das Fahrzeug statisch konfiguriert wurde. Wir müssen also solche Dinge vorhersehen. Ich bin mir sicher, dass wir heute darüber sprechen werden.

Aufbau zukunftsfähiger Kompetenzen auf der Grundlage von Daten

BRIAN: Ja. Und das ist wirklich, wirklich wichtig. Das ist etwas, worauf ich immer wieder hinweise: Es ist nicht mehr wie früher, als ich eine Kamera oder einen Sensor oder so etwas hatte, das sehr zweckgebunden war, richtig? Es war an einen Ort gebunden. Und das war’s – es ging nirgendwo anders hin. Wir reden immer davon, den Wert von Daten freizusetzen. Nun, das sind Sensordaten, das sind Steuergerätedaten, all diese Module – da steckt so viel drin. Aber wenn man darüber nachdenkt: Wie bringe ich das alles zusammen? Und wie erhalte ich tatsächlich Zugriff darauf? Wenn ich Zugriff auf alles habe, was im Auto vor sich geht, kann man anfangen, neue Szenarien zu entwickeln – Sicherheitskameras sind da ein einfaches Beispiel, oder? Ich habe Sicherheitskameras, ich nutze diese Kameras und Sensoren. Mit Sensoren lassen sich einige wirklich interessante Dinge realisieren. Ich meine, wir entwickeln beispielsweise Systeme zur Erkennung der Anwesenheit von Kindern, wir können dir deine Atemfrequenz anzeigen – und stell dir vor, was man damit bei Rettungskräften alles anstellen könnte. Das ist erstaunlich. Diese neuen Architekturen sind also wirklich grundlegend. Sie lösen die Fesseln auf, die heute den Weg der Daten in aktuellen Fahrzeugen bestimmen, und eröffnen völlig neue Möglichkeiten, neue Anwendungen und neue Dienste – was die OEMs lieben, weil sie immer mehr Geld damit verdienen wollen. Und, wissen Sie, das Fernentriegeln meiner Türen reicht doch nicht aus, oder? Es geht darum, wie ich diese wirklich interessanten Dinge umsetze –

JOHN: Die nächste Generation…

BRIAN: Das bringt doch einen Mehrwert, oder? Das sollte meinem Leben tatsächlich einen Mehrwert und Vorteile bieten, für die sie bereit sind zu zahlen. Und letztendlich ist das ein ganz großes Thema. Geht es bei der ganzen Sache darum … wie man mit der Investition Geld verdient? Aber vielleicht reden wir heute darüber?

Die SDV ist keine Steuer für Erstausrüster

JOHN: Genau. Ich glaube, es herrscht die Auffassung, dass es sich hierbei lediglich um eine Steuer für den Erstausrüster handelt. Aber dabei wird meiner Meinung nach völlig übersehen, dass wir – wenn wir tatsächlich über dieses konfigurierbare Fahrzeug verfügen – Dienstleistungen anbieten können, für die der Verbraucher, wie du gesagt hast, gerne bereit ist zu zahlen. Wir haben letzte Woche darüber gesprochen: Das Problem ist nicht, dass man nicht für Dinge bezahlen will, sondern dass man nicht für Dinge bezahlen will, die einen nicht interessieren.

BRIAN: Du willst ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis!

JOHN: Du willst einen Mehrwert. Und was für dich interessant ist und was für mich interessant ist, kann unterschiedlich sein. Du willst den Leuten Auswahlmöglichkeiten bieten. Ich hoffe also, dass wir heute all diese Themen ansprechen.

BRIAN: Ich meine, da gibt es doch so viele verschiedene Blickwinkel. Ich fange immer gerne mit den Vorteilen an. Wie wird das die Welt verändern? Wie wird das allen Beteiligten Vorteile bringen, oder? Und dann tauche ich sozusagen tiefer ein, denn es ist erstaunlich, dass das … Ich habe mit den Medien gesprochen, wir hatten diese Woche eine Pressekonferenz, wir haben mit 20 Medienvertretern gesprochen – das ist ein wirklich spannender Bereich, an dem sich alle interessieren. Und es gibt so viele Blickwinkel. Und ich habe im Grunde gesagt: Das ist eine wahre Fundgrube an Informationen, genau wie das, was wir hier tun, nicht wahr? Es gibt so viele Aspekte, über die man sprechen kann. Weil es disruptiv ist, weil es neu ist und weil es auf so vielen Ebenen neue Möglichkeiten eröffnet. Genau. Deshalb bin ich so begeistert davon.

NXP S32G-Fahrzeugprozessor

JOHN: Das ist fantastisch. Du bist bei NXP für eine wirklich wichtige Produktlinie innerhalb der S32-Produktfamilie verantwortlich. Ich hatte gehofft, du könntest uns einen kleinen Überblick über diese Produktlinie und die Anwendungsbereiche geben, für die sie bestimmt ist, da sie eine so zentrale Rolle auf dem Markt spielt.

BRIAN: Ja, auf jeden Fall. Also, weißt du, S32 ist etwas, das wir eigentlich schon 17… 2017 eingeführt haben – ein Konzept, das wir auf den Markt bringen wollten… Letztendlich war der Zeitpunkt ideal, denn wir haben nun diese gesamte Reihe von Rechenplattformen aufgebaut, die alle auf einem gemeinsamen, kompatiblen Chassis basieren. Und das ist notwendig, denn bei einem softwaredefinierten Fahrzeug geht es nicht nur um einen einzigen Chip, der das gesamte Auto steuert. Das ist sehr interessant. Es erfordert vielfältige Rechenkapazitäten und sehr unterschiedliche Anforderungen, je nachdem, was man innerhalb eines softwaredefinierten Fahrzeugs tut. Denn wir beobachten, dass sich diese Architekturen in Richtung einer zentralen Rechenleistung entwickeln … Hochleistungs-Echtzeit-Rechenleistung, was sich von Anwendungen und ähnlichen Dingen unterscheidet. Es geht tatsächlich darum, das Auto zu steuern und dafür zu sorgen, dass es das tut, was es tun muss … was ein Fahrzeug ausmacht: Es muss fahren, es muss lenken, es muss anhalten, es muss kontrollierbar sein, nicht wahr? Da gibt es viele Aspekte und all die Daten, die in einem softwaredefinierten Fahrzeug verwaltet werden müssen. Man hat also diesen Aspekt der zentralen Rechenleistung. Dafür benötigt man eine bestimmte Art von Verarbeitung. Und das leisten wir bereits heute – mit unserer S32G-Familie. Wir haben gerade den neuesten S32G3 vorgestellt, der gerade in die ersten Fahrzeuge weltweit eingebaut wurde – tatsächlich in China; dort geht es sehr schnell voran. Er ist bereits in Serienfahrzeugen in China im Einsatz und übernimmt dort die zentrale Rechenfunktion des Fahrzeugs, die wirklich die Grundlage dieser SDVs bildet.

Fahrzeugprozessoren NXP S32Z, NXP S32E und NXP S32K

BRIAN: Dazwischen liegen nun die Zonen, richtig? Zonen sind Teile des Fahrzeugs, die steuern, was in diesem Teil des Fahrzeugs vor sich geht. Richtig, heute sind diese Fahrzeugarchitekturen so zersplittert – wie wir schon besprochen haben, gibt es Dutzende … 100 Steuergeräte überall im Fahrzeug.

JOHN: Spezielle Einzweckgeräte…

BRIAN: Ja, und das ist nicht nachhaltig. Denn weißt du, ich würde das als „hardwaregesteuerte Fahrzeuge“ bezeichnen, oder? Denn jede Funktion wird durch eine Box definiert.

JOHN: Ja, dieses Gerät erfüllt diese Aufgabe. Und das ist Hardware. Denn oft wird gefragt: Was bedeutet eigentlich „softwaredefiniert“? Das lässt sich fast schon ganz einfach so erklären. Die einzige Aufgabe dieses Geräts während seiner gesamten Lebensdauer besteht darin, die Klimaanlage oder die Scheibenwischer oder Ähnliches zu steuern … es ist hardwaredefiniert.

BRIAN: Und oft sind sie daran gebunden, weil sie nicht aufrüstbar sind. Und sie sind übrigens auch nicht auf Sicherheit ausgelegt. Viele dieser Geräte verfügten nicht über Funktionen wie eine Public-Key-Infrastruktur für die Durchführung von Software-Updates. Die Möglichkeiten sind also sehr begrenzt, aber was passiert, ist, dass all diese Geräte zusammengeführt werden – was heute noch eine physische ECU oder ein physisches Gerät ist, wird nun zu einer virtuellen ECU. Stellen Sie sich dieses Konzept vor … virtuell. Und genau hier kommen wir mit unserem S32Z oder S32E ins Spiel – für die Konsolidierung in den Bereichen Zonenmanagement und Elektrifizierung. Ich habe also einen Chip, den S32E, den ein Kunde von uns liebt, weil er ihn als „EV auf einem Chip“ bezeichnet. Denken Sie also an diese Konsolidierung. Was früher sechs verschiedene Baugruppen waren – Batteriemanagement, Onboard-Laden, Stromumwandlung, Energiemanagement, Motorsteuerung –, all das lässt sich nun in einer einzigen Baugruppe zusammenfassen. Dazu benötigt man jedoch spezielle Hardware, um die Isolierung und Freiheit von Interferenzen zu gewährleisten – das ist eine völlig andere Welt. Es handelt sich also um ein speziell für SDV entwickeltes Gerät, um diese Zonen zu konsolidieren. Nun werden in den verschiedenen Zonen des Fahrzeugs mehrere Aufgaben ausgeführt, und das kann domänenübergreifend sein. Man kann also Karosserie und Antrieb fahrzeugübergreifend steuern. Das haben wir. Und es gibt auch Endknoten, bei denen es noch viele Altanlagen gibt und weiterhin Bedarf an diskreten Mikrocontrollern besteht. Dafür haben wir unsere S32K-Reihe. Die S32K-Serie ist also sehr beliebt. Und da diese im Laufe der Zeit immer mehr an Bedeutung gewinnen, werden sie auch zunehmend für zonenspezifische Anwendungen eingesetzt. Tatsächlich beobachten wir dies zunächst in den Karosseriezonen, wo man beginnt zu erkennen, dass Karosseriefunktionen in Zonen unterteilt werden können. Denn denken Sie mal an heute: Es gibt Steuergeräte, die nur die Fensterheber steuern, oder eines, das die Beleuchtung regelt, und ein weiteres, das das Schiebedach steuert – und überall solche Steuergeräte, nicht wahr? Wenn man diese also zunächst mit der Karosserie zusammenführt – also eine Einheit, ein Kabel, das dorthin führt, statt 100 Kabel, die überall hinführen –, vereinfacht das die Sache, senkt die Kosten und das Gewicht – und das Gewicht ist entscheidend. Es gibt also viele interessante Aspekte … Die Kernbotschaft aus meiner Sicht, aus unserer Sicht, ist, dass wir das Fahrzeug ganzheitlich betrachten, und genau das begeistert mich. Es geht nicht nur um eine einzelne Sache; wir betrachten all die wirklich einzigartigen Anforderungen – vom zentralen Rechner über die Zone bis hin zum Endknoten –, wie sie zusammenwirken, wie man ganz spezifische Anforderungen in jedem Teil des Fahrzeugs erfüllt und eine vielfältige Rechenplattform anbietet – die S32-Plattform –, um all diese Bedürfnisse abzudecken. Und es ist ebenfalls spannend, dafür zu sorgen, dass sie alle zusammenarbeiten.

S32 auf Basis von Arm-Cortex-Prozessoren

JOHN: Das ist ein toller Überblick. Und danke, dass du das mit uns geteilt hast. Ich denke, einer der Gründe, warum ich diese Plattform so überzeugend finde – wie du bereits erwähnt hast –, ist das umfassende Spektrum, das von der MCU-Reihe über die Zonal-Reihe bis hin zur Hochleistungsreihe, der G-Reihe, reicht. Ich würde also gerne ein bisschen hinter die Kulissen blicken … ein wenig den Deckel lüften und sagen … das sind alles Arm-basierte Prozessoren, habe ich recht?

BRIAN: Das stimmt, wir haben diese Umstellung vorgenommen. Früher haben wir tatsächlich mit PowerPCs gearbeitet und 2017 komplett umgestellt. Wir haben uns vorgenommen, dass alle zukünftigen Hauptprozessoren aus einer Vielzahl unterschiedlicher Arm-Kerne bestehen werden, wobei jeder Kern genau für die jeweilige Aufgabe ausgelegt ist – so drücke ich es gerne aus.

JOHN: Wir hatten kürzlich Robert Day von Arm zu Gast, der darüber gesprochen hat, und ich würde mich sehr freuen, wenn du uns die verschiedenen Prozessorfamilien einmal näher erläutern könntest. Das Interessante an Arm ist nämlich – und die Leute wissen ja, dass ich lange Zeit bei Arm gearbeitet habe –, dass ich mich für dieses Thema ziemlich begeistere. Die verschiedenen Prozessorfamilien von Arm sind jeweils auf unterschiedliche Anforderungen zugeschnitten. Und ich würde mich freuen, wenn du uns erzählen könntest, welche davon du für welche dieser Anwendungen einsetzt.

BRIAN: Ja, das Schöne an den Arm-Architekturen A, R und M ist – und ich war damals, als der Cortex entwickelt wurde, tatsächlich an vielen Dingen beteiligt und habe zu diesem Prozess beigetragen. Es ist also spannend zu sehen, wie sich das tatsächlich entwickelt hat. Und es passt direkt zu dem, was wir mit S32 machen; es ist ideal, denn, okay, wenn wir das Ganze mal von oben nach unten durchgehen, richtig. Wenn man sich einen zentralen Computer ansieht, gibt es Anwendungstypen, bei denen man eine Art Strategie und Gesamtkontrolle sowie Fahrzeugdienste benötigt – und Dinge wie Kubernetes, da wir versuchen, neue Dienste im Fahrzeug bereitzustellen, richtig? Das sind die Anwendungskerne. Arm deckt das ab und hat großartige Angebote für die Arm Cortex-A-Serie. Das sind also die Anwendungskerne, richtig? Sie unterstützen großen Arbeitsspeicher und alle Funktionen, die man für diese Anwendungen benötigt. Ein weiterer Aspekt in diesem zentralen Rechenbereich, der immer wichtiger wird, ist die Echtzeitsteuerung. Man kann sich das als eine Art Echtzeit-Zentrum vorstellen – ich möchte nicht von einem Rechenzentrum sprechen –, es ist sozusagen ein zentraler Ort für umfangreiche Echtzeitverarbeitung. Wir beobachten also, dass Echtzeitverarbeitungen immer stärker in diese zentrale Rechenumgebung Einzug halten. Dafür eignen sich die R-Kerne besonders gut, nicht wahr? Die Arm Cortex-R-Kerne – es ist also eine Kombination aus R- und M-Kernen, je nachdem, was man gerade macht. Also A, R und M. Wenn man sich die Zonen ansieht, ist es sehr ähnlich. Es gibt also einige Teile der Zone, die sehr stark auf Echtzeit ausgerichtet sind – man denke an Vorgänge, die zu bestimmten Zeitpunkten ablaufen müssen: Bremsen, Lenken, Motorsteuerung, Batterie – Aktuierung, zeitkritische Aktuierung – genau. Ich sage immer, das ist deterministisch. Man muss etwas innerhalb eines bestimmten Zeitfensters erledigen. Und wenn man das nicht tut, passieren schlimme Dinge. Richtig?

JOHN: Stimmt.

BRIAN: Das erfordert also sehr deterministische Abläufe. Mit einem A-Kern geht das zum Beispiel nicht, dafür braucht man den R-Kern. Und dann gibt es noch andere – Cortex-R? Cortex-Arm, ja, Arm Cortex-R – und es gibt noch andere, die zwar in Echtzeit laufen, aber nicht im „Hard-Echtzeit“-Modus. Man kann sich das als „Soft-Echtzeit“ vorstellen – sie müssen nicht exakt ablaufen. Aber sie müssen eher im Bereich der menschlichen Echtzeit stattfinden, richtig.

JOHN: Dinge wie die Benutzeroberfläche…

BRIAN: Genau … Beziehungen zwischen Körper und Komfort. Und da passt auch M ins Bild, also setzen wir den M-Kern ebenfalls innerhalb der Zonen ein. Wenn man nun zu den Endpunkten kommt, an denen man im Grunde nur Dinge verwaltet, nutzen wir auch die K-Serie – der S32K verwendet dafür M-Kerne. Wir nutzen das auch für die Motorsteuerung; wir haben ebenfalls Geräte für die Motorsteuerung. Stell dir das also als Hierarchie vor: auf der obersten Ebene, richtig, A-Kerne, M-Kerne, und nun kommen auch R-Kerne ins Spiel. Eigentlich alle drei, denn der zentrale Rechner ist eine Kombination aus verschiedenen Komponenten. Diese Zonen sind ebenfalls eine Kombination aus eher hartem Echtzeitbetrieb und weichem Echtzeitbetrieb, also R-Kerne und M-Kerne. Und dann sind die Endknoten am unteren Ende der Hierarchie typischerweise M-Kerne, die lediglich einige Aktoren, Sensoren und dergleichen steuern. Es handelt sich also wirklich um eine Hierarchie. Und das passt zu dem Ganzen, das vor, ich weiß nicht, etwa 15 Jahren begann, als wir mit Arm über Cortex und diesen gesamten A-, R- und M-Ansatz sprachen. Es hat sich gut bewährt, das ist großartig.

JOHN: Ja, ich weiß noch, als ich bei Arm war und wir damals zusammengearbeitet haben, habt ihr wirklich gezeigt, wie die gesamte Produktpalette so zusammenwirken kann, wie es vorgesehen war. Das freut uns also sehr.

Zutaten mithilfe des Ökosystems in eine Lösung verwandeln

JOHN: Ich würde nun gerne zum nächsten Thema übergehen und darüber sprechen, wie man diese Zutaten – diese entscheidenden Siliziumkomponenten, diese entscheidenden Aspekte – nutzt. Wie lassen sich diese dann in eine Lösung umsetzen? Denn wie Sie wissen, löst ein Chip allein das Problem nicht, ein Stück Metall reicht nicht aus – man braucht das gesamte End-to-End-Konzept, und das Ökosystem ist für Sie so wichtig. Was unternehmen Sie also, um das Ökosystem zu unterstützen?

BRIAN: Auf jeden Fall. Ich meine, das ist etwas, womit wir unsere Arbeitsweise in den letzten fünf oder sechs Jahren wirklich verändert haben. Ich meine, Silizium ist ohne Software und die dazugehörigen Systemlösungen einfach nur Sand. Genau. Deshalb betrachten wir NXP ganzheitlich. Zunächst einmal beginnt es mit … dem Chip, der Technologie, die wir tatsächlich entwickeln, um alles andere erst möglich zu machen. Es ist so, wie ich bereits darüber gesprochen habe, wie wir die Umsetzung des SDV ermöglichen. Aber um diese digitalen Chips nutzen zu können, braucht man Analogtechnik, um sie zum Leben zu erwecken. Wir sagen immer: „Analogtechnik erweckt die Digitaltechnik zum Leben.“ Mir gefällt dieser Spruch, denn er trifft zu. Wir brauchen ein Energiemanagement, es muss sicher sein, man braucht ein Bordnetz und muss an all das Ethernet, das CAN und den gesamten Datenverkehr dort denken – dazu braucht man das Energiemanagement und die gesamte Analogtechnik rundherum für Sensorik und Aktorik. Das ist also die nächste Ebene, die NXP ganzheitlich als Hardware-Lösung betrachtet. Und wir bieten Referenzdesigns an, die OEMs und Tier-1-Zulieferer tatsächlich als Ausgangspunkt nutzen – oft echte Referenzdesigns in Automobilqualität; eines davon enthält 35 NXP-Komponenten, nur um Ihnen einen Eindruck davon zu vermitteln, was NXP ausmacht – es geht nicht nur um den S32. Es geht um alle Bauteile drumherum – so ziemlich alles außer den Speichern und vielleicht einigen anderen diskreten Bauteilen. Wir haben also nun die Systemlösung, aber dann kommt die Software ins Spiel. Und es gibt verschiedene Softwareebenen: da ist die grundlegende Funktionsermöglichung, da ist die Infrastruktur oder Middleware. Und darin haben wir massiv investiert. Tatsächlich arbeiten bei uns mittlerweile mehr Software-Experten mit Fachkenntnissen auf all diesen Ebenen daran als an der Hardware-Chipentwicklung – das ist eine große Veränderung für NXP, nicht wahr? Eine softwaredefinierte Welt erfordert Software-Know-how, Software-Systemarchitekten, Software-Produktmanager und all diese Dinge. Für uns ist das eine völlig neue Welt im Softwarebereich, aber es entwickelt sich gut. Wir verfügen also über diese gesamte Basisausstattung und haben sie sogar zu einem kompletten Stack ausgebaut. Es geht also nicht nur darum, zu sagen: „Hier ist ein Board-Support-Paket“, oder „Hier sind Echtzeit-Treiber“, oder „Hier sind die grundlegenden Komponenten“ – wir fügen darüber hinaus Frameworks und Middleware für Sicherheit und Schutz hinzu und bieten viel, viel mehr. Und dann haben wir die sogenannte Vehicle Integration Platform (VIP); wir verfügen heute über ein GoldVIP und ein GreenVIP, die all das zusammenführen. Sie kombinieren unsere Software mit der von Drittanbietern sowie mit Open-Source-Komponenten und bilden so ein Gesamtpaket. So können unsere Kunden von Anfang an nicht nur den Wert unserer Halbleiter erkennen, sondern auch die Echtzeitleistung, die Speicherbandbreite, die Netzwerkfunktionen und die Temperatur des Chips unmittelbar sehen. Sie sehen dies anhand all dieser Anwendungsfälle sofort nach dem Auspacken – innerhalb von 10 Minuten verstehen sie den Chip, doch dann wenden wir uns der Entwicklungsseite zu. Wir verfügen nun also über eine umfassende Entwicklungsumgebung, sei es für Echtzeitanwendungen, AUTOSAR Classic oder Adaptive AUTOSAR für Anwendungen und Dienste, Hypervisoren, die Virtualisierung bis hin zur Cloud.

NXP arbeitet gemeinsam mit „ Sonatus “ an Fahrzeugsoftware

BRIAN: Wir integrieren also von Anfang an AWS – sie sind ein großartiger Partner. Wir arbeiten nun schon seit über drei Jahren mit ihnen zusammen. Außerdem arbeiten wir mit Sonatus und anderen zusammen – diese Partnerschaften schaffen zusätzlich zu den Chips einen großen Mehrwert. Unser Ziel war es also im Grunde, die gesamte Infrastruktur aufzubauen – vom Chip über das System bis hin zu den Referenzboards und der Referenzsoftware –, um unseren Kunden die Möglichkeit zu geben, sehr schnell voranzukommen, damit sie sich wirklich auf Mehrwert, Anwendungen und Dienste konzentrieren und diese auf der Plattform bereitstellen können, denn das erfordert die Zusammenarbeit aller Beteiligten.

JOHN: Klar. Ja, und das haben wir aus erster Hand miterlebt. Ich meine, wir arbeiten eng mit euch zusammen, und unser Team trifft sich mit eurem Team – ich glaube, jede Woche, vielleicht sogar manchmal täglich. Ja, das stimmt wahrscheinlich. Und wir sind, wie ihr wisst, heute mit S32-Plattformen in der Produktion, die bereits im Einsatz sind. Und wir haben auch gesehen – wie du ja erwähnt hast –, dass es viele Softwareentwickler gibt, nicht nur Hardwareentwickler. Ich meine, wir beschäftigen uns damit und treffen uns regelmäßig mit einigen deiner großartigen Mitarbeiter, um diese Probleme zu lösen. Und wir freuen uns, ein Teil davon zu sein. Wir freuen uns, auf einer Reihe deiner Plattformen zu entwickeln und auch in Zukunft mit dir zusammenzuarbeiten. Es ist also eine großartige Zusammenarbeit.

Zusammenfassung von Teil 1

JOHN: Vielen Dank, dass Sie den ersten Teil unserer zweiteiligen Serie mit NXP Semiconductors verfolgt haben. Im zweiten Teil werden wir das Gespräch fortsetzen und uns insbesondere mit der Zukunft der Fahrzeugarchitekturen befassen sowie damit, wie wir diese in die Praxis umsetzen können. Wir hoffen, dass Sie auch im zweiten Teil unserer Folge dabei sind, den wir in Kürze veröffentlichen werden. Wenn Ihnen gefällt, was Sie hier auf „ The Garage “ sehen, liken und abonnieren Sie den Kanal, damit Sie den zweiten Teil unseres Gesprächs mit Brian Carlson nicht verpassen. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.