Wie gestaltet Rivian die Fahrzeugarchitektur neu?

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JOHN: Wir freuen uns, einen der Vorreiter zu begrüßen, der die Entwicklung von softwaredefinierten Fahrzeugen und fortschrittlichen Technologien im Automobilbereich vorantreibt. Heute zu Gast bei „ The Garage “ ist der Senior Vice President für elektrische Hardware bei Rivian. Los geht’s!

JOHN: Willkommen bei „ The Garage “. Ich bin John Heinlein, Chief Marketing Officer bei Sonatus.

Lernen Sie Vidya Rajagopalan kennen

JOHN: In „ The Garage “ bringen wir führende Persönlichkeiten aus den Bereichen Fahrzeug-Hardware und -Software zusammen, und heute haben wir einen besonderen Gast. Wir freuen uns, Vidya Rajagopalan, Vice President of Electrical Hardware bei Rivian, bei „ The Garage “ begrüßen zu dürfen. Vidya, herzlich willkommen bei „ The Garage “.

VIDYA: Danke. Danke, dass ich hier sein darf, John.

JOHN: Es ist uns eine Freude. Wir haben gerade darüber gesprochen, dass wir uns vor vielen Jahren kennengelernt haben. Wir sind zu dem Schluss gekommen, dass es vor etwa 15 Jahren war, im Jahr 2009, als wir zusammengearbeitet haben. Ich war damals bei Arm, und du warst bei Xilinx und hast an deren Zynq gearbeitet. Du hast dabei geholfen, die Zynq-Produktlinie zu gründen und aufzubauen, die wirklich einzigartig ist. Könntest du uns vielleicht zunächst ein wenig über deinen Werdegang erzählen und vielleicht auch über diese Produktlinie, bei der wir uns zum ersten Mal begegnet sind?

VIDYA: Oh, das ist toll. Das ist lustig, denn als wir uns kennengelernt haben, war keiner von uns in der Automobilbranche tätig. Ich war bei Xilinx. Ich war eigentlich dorthin gegangen, um das Unternehmen bei seiner Umstrukturierung zu unterstützen. Xilinx war als FPGA-Unternehmen bekannt. Und man erkannte dort, dass man für das weitere Wachstum unbedingt seine Marktpräsenz ausbauen musste. Ich wurde hinzugezogen, um ihnen beim Aufbau ihrer ersten SoC-Produktlinie zu helfen. Ich habe bei der Einführung des Zynq-Produkts mitgeholfen, was interessanterweise – und mir war damals wahrscheinlich noch nicht bewusst, was meine Reise in die Automobilbranche einläuten würde – zu den frühesten Anwendungen von Zynq im ADAS-Bereich für Frontkameras gehörte. Aber ich habe beim Aufbau der Zynq-SoC-Produktlinie mitgewirkt, was für Xilinx wirklich einen großen Wandel bedeutete. Es war ein Arm-basiertes System, und wir haben mit euch an den Arm-Komponenten, dem IP, zusammengearbeitet. Und das hat für Xilinx alles verändert, denn es handelte sich um wirklich softwareprogrammierbare Bausteine, die einfach hochfahren konnten. Wir haben Software bereitgestellt – unter anderem für Linux – und unseren Kunden mit einem fertigen System-on-Chip wirklich geholfen. Und dann konnten sie tatsächlich ihre eigenen, differenzierenden „Geheimrezepte“ auf das FPGA aufbringen.

JOHN: Richtig. In gewisser Weise ist es fast schon einer der frühen Vorläufer von softwaredefinierten Fahrzeugen, bei denen Software auf neue Art und Weise in die Hardware integriert wird, finde ich.

VIDYA: Stimmt, stimmt.

JOHN: Danach warst du dann eine Zeit lang bei Tesla.

VIDYA: Das stimmt. Also, weißt du, ich habe meine gesamte berufliche Laufbahn damit verbracht … Ich habe meine Karriere mit der Entwicklung von Mikroprozessoren bei einem Unternehmen begonnen, das die meisten Leute heute wahrscheinlich nicht mehr kennen. Es heißt DEC – hieß damals DEC.

JOHN: Ich habe vor Jahren auch bei DEC gearbeitet.

VIDYA: Ach, das hast du tatsächlich. Okay. Digital Equipment Corporation. Und dort habe ich am Alpha-Mikroprozessor gearbeitet, der zu jener Zeit tatsächlich ein bahnbrechender Mikroprozessor war. Die allerersten Jahre meiner Karriere habe ich damit verbracht, Mikroprozessorsysteme (SoCs) zu entwickeln. Und nach meiner Zeit bei Xilinx, wo ich – wie du weißt – wirklich viel Spaß dabei hatte, das gesamte Zynq-Produkt aufzubauen. suchte ich nach einer neuen Herausforderung und wollte etwas tun, das möglicherweise einige der Dinge vereinen würde, für die ich mich begeisterte. Das eine war das Klima und das andere war „ AI “. Und ich sah Tesla als einen Ort in der Automobilindustrie, die gerade einen bemerkenswerten Wandel durchlief, an dem diese beiden Themen zusammenkommen konnten. Das war es also, was mich in die Automobilbranche geführt hat: meine Leidenschaft für den Klimawandel und der echte Wunsch, etwas gegen den Klimawandel zu unternehmen.

JOHN: Das ist großartig. Ich meine, Tesla hat viele unglaubliche – ich würde sagen – konventionelle Grenzen sprengende Dinge getan, weißt du, Dinge auf eine neue Art und Weise ausprobiert, die es zuvor noch nicht gegeben hat. Aber jetzt bist du bei Rivian und arbeitest dort schon seit mehreren Jahren. Erzähl uns doch etwas über deine Rolle dort und deinen Zuständigkeitsbereich.

VIDYA: Genau. Ich arbeite also bei Rivian. Und meine Aufgabe hier ist es, das Team für elektrische Hardware bei Rivian zu leiten. Unter „elektrischer Hardware“ versteht man im Grunde alles, was mit Elektrik zu tun hat. Das ist sozusagen ein Sammelbegriff dafür. Das reicht bis hin zu den Niederspannungsgeräten. Und seit kurzem leite ich auch den Hochspannungsbereich, also den Antriebsstrang der Elektronik. Dazu gehören – wie du weißt – auf der Niederspannungsseite alle unsere Steuergeräte, ECUs, unser Kabelbaum und eigentlich jedes elektronische Gerät, das wir verbauen. Also die Displays, das Audiosystem, einfach das ganze –

JOHN: Nichts Wichtiges [Sarkasmus!]

VIDYA: Nichts Wichtiges. Es bringt das Auto wohl dazu, sich zu bewegen.

JOHN: Das ist unglaublich. Und du hast … Ich glaube, wir werden im heutigen Gespräch fast jeden dieser Aspekte ansprechen.

Eine überraschende Anekdote über Vidya

JOHN: Wir möchten unsere Gäste auch gleich zu Beginn ein bisschen besser kennenlernen. Ihr müsst uns eine lustige Anekdote über euch erzählen.

VIDYA: Na gut. Ich muss es zugeben. Ich gehörte nicht zu den Leuten, die, na ja, schon als Kinder von Autos geträumt haben, mit Autos gespielt haben oder Autoposter in ihrem Zimmer hatten. Hätte man mir vor etwa 15 Jahren erzählt, dass ich einmal in der Automobilbranche arbeiten würde, hätte ich laut gelacht. Was mich hierher gebracht hat, war wirklich meine Leidenschaft für Technologie und – wie ich bereits sagte – der Kampf gegen den Klimawandel. Die Leute gehen immer davon aus, dass man, wenn man bei einem Automobilhersteller arbeitet, ein absoluter Autonarr ist. Ich muss es zugeben: Das war nicht der Grund, warum ich hier gelandet bin.

JOHN: Ich glaube, bei mir ist es genauso. Ich passe meine Gäste immer gerne an. Und ich würde sagen, mein Hintergrund ist genau derselbe. Ich habe mich mit Mikroprozessoren beschäftigt, habe im Hardware-Bereich und in der Computerarchitektur gearbeitet – viele verschiedene Dinge. Ich hätte nie gedacht, dass ich meine Fähigkeiten einmal in der Automobilbranche anwenden würde. Aber wie du bereits erwähnt hast, gibt es zwei wichtige Aspekte, die in der Automobilbranche zusammenkommen: Zum einen die unglaubliche technologische Integration, die dort gerade stattfindet. Und zum anderen die Umweltfreundlichkeit … die Nachhaltigkeit. Ich finde beides hervorragend. Das ist einer der Gründe, warum ich mich so freue, ebenfalls in diesem Bereich tätig zu sein. Das ist wirklich spannend. Ich freue mich auch ganz besonders, Sie hier zu haben, weil ich ein riesiger Fan von Rivian bin. Ich fahre jetzt schon, ich glaube, seit etwa 12 Jahren oder so Elektroautos. Mein aktueller Autoleasingvertrag läuft bald aus, und ich freue mich riesig darauf, mir als nächstes Auto einen Rivian zuzulegen. Darauf bin ich also sehr gespannt.

Aber auch die unglaubliche technische Leistung, die ihr vollbracht habt. Die R1 ist an sich schon eine bahnbrechende Plattform, aber dann habt ihr gerade die R1 der zweiten Generation angekündigt – über die wir heute wahrscheinlich ausführlich sprechen werden –, die von Anfang bis Ende unglaubliche Innovationen aufweist, an vielen davon wart ihr beteiligt. Ihr habt außerdem angekündigt … Rivian hat außerdem die R2 und weitere Modelle angekündigt, die im übernächsten Jahr auf den Markt kommen sollen.

Der Mentalitätswandel, der ein SDV ausmacht

JOHN: Rivian bringt also unglaubliche Innovationen hervor. Und ich finde, du bist ein echtes Aushängeschild für die Innovation in der Branche. Wir freuen uns daher sehr, dich hier zu haben.

Wenn wir also über den Wandel hin zu SDVs nachdenken – und wir sprechen hier auf The Garage über viele verschiedene Aspekte dieses Wandels. Aber ich glaube, es ist nicht nur eine einzige Änderung, die dazu beiträgt, ein SDV zu entwickeln. Es ist nicht so, als würde man einfach einen Schalter umlegen und plötzlich hätte man ein SDV. Es ist ein kompletter Umdenkprozess hinsichtlich der Frage, wie man das Fahrzeug entwirft, wie man die Hardware entwirft, wie man die Software entwirft und wie man die Vernetzung gestaltet. Und eines der Dinge, die an Ihrer Arbeit bei Rivian so beeindruckend sind, ist, dass Sie meiner Meinung nach wirklich zeigen, wie all das umgesetzt werden kann – insbesondere angesichts der jüngsten Umstellung vom R1 auf den R1 Gen2.

ECU-Konsolidierung

Ihre R1 der ersten Generation war schon äußerst beeindruckend, aber die nächste Generation hebt das Ganze auf ein ganz neues Niveau. Beginnen wir also vielleicht mit dem ersten dieser Aspekte. Und das ist auch sozusagen mein persönlicher Favorit: die Konsolidierung und Integration der Steuergeräte (ECU). Denn ein SDV ist nur möglich, wenn man die Hardware grundlegend gemeinsam nutzt. Eines der charakteristischen Merkmale des Gegenteils eines SDV – eines hardwaredefinierten Fahrzeugs – ist, dass eine Box für immer und ewig nur eine Aufgabe erfüllt. Aber das ist kein softwaredefiniertes Fahrzeug. Bei einem softwaredefinierten Fahrzeug muss eine Box mehrere Aufgaben übernehmen, Rechenleistung gemeinsam nutzen und Workloads über das gesamte System hinweg isolieren. Ihr habt bei Rivian unglaubliche Arbeit geleistet. Schon das Gen1-R1-Modell hatte 17 ECUs, was bereits deutlich weniger ist als bei einem typischen Fahrzeug. Damit wurde das SDV-Konzept also bereits umgesetzt. Aber bei Gen 2, das ihr vor wenigen Monaten angekündigt habt, habt ihr diese Zahl auf nur sieben Haupt-ECUs plus einige kleinere weitere ECUs reduziert. Sieben ECUs. Das ist unglaublich! Erzählt uns doch etwas über diesen Weg und eure Philosophie, wie ihr an diesen Punkt gelangt seid.

VIDYA: Okay. Zunächst einmal möchte ich sagen, dass wir uns sehr freuen würden, Ihnen eines unserer Fahrzeuge mit drei oder vier Motoren anzubieten. Wenn Sie also bereit sind, melden Sie sich einfach bei uns.

Systemorientiertes Denken

VIDYA: Ja, da hast du vollkommen recht. Es geht nicht nur darum, wie man ein softwaredefiniertes Fahrzeug entwickelt. Es reicht nicht aus, einfach zu sagen: „Ich will eines bauen“, sondern es beginnt tatsächlich bei der Hardware. Und es beginnt sogar schon, bevor man die Hardware baut. Es beginnt beim Systemkonzept. Man fängt also ganz von vorne an. Und genau das ist es, was uns meiner Meinung nach auszeichnet. Wir beginnen von Anfang an damit, das gesamte Fahrzeug als ein einziges elektrisches System zu betrachten. Und eigentlich sagt ja jeder, dass ein Auto heutzutage sozusagen ein Computer auf Rädern ist. Es ist nicht ein einzelner Computer, sondern ein Netzwerk aus Computern. Und zwar sehr unterschiedliche Computer. Wenn wir uns die Vielfalt der Computertypen ansehen, gibt es Hochleistungsrechner, aber auch solche mit geringerer – nicht ganz so hoher – Leistung, die jedoch in Echtzeit arbeiten. Man hat hier wirklich eine Vielfalt an Rechensystemen, die es sonst nirgendwo gibt. Oder Aktoren, Sensoren – all das zusammen.“

JOHN: Und sicherheitskritische Systeme ebenfalls.

VIDYA: Und sicherheitskritisch sowie sicherheitsrelevant.

JOHN: Das stimmt.

VIDYA: Weil man nicht will, dass irgendjemand die Kontrolle übernimmt. Es handelt sich also um ein sehr komplexes System aus vielen komplexen Sensoren, Aktoren und Recheneinheiten. Und man muss es als ein einziges großes System betrachten. Wir gehen dabei von einem „Clean-Sheet-of-Paper“-Ansatz aus. Und genau damit haben OEMs meiner Meinung nach traditionell zu kämpfen, denn wenn man eine Box von jemand anderem kauft, versucht man im Grunde nur: Wie setze ich diese Boxen zusammen? Und das geschieht nie auf optimale Weise, denn man kann nicht einfach einen Haufen davon zusammenwerfen – es ist eine Art Bottom-up-Sortierung, die nicht funktioniert. Deshalb betrachten wir das Ganze von Grund auf neu. Wir betrachten alle Aufgaben, die wir grundsätzlich lösen wollen. Wir ermitteln, welche Rechenleistung wir dafür benötigen. Und dann schauen wir uns auch wirklich an – wie bereits erwähnt, haben wir über Sensoren und Aktoren gesprochen –, dass alle einen natürlichen Platz im Fahrzeug haben. Und wir bedenken natürlich, dass die Rechenleistung – oder besser gesagt, nicht die Rechenleistung, sondern die E/A – möglichst nah am eigentlichen Sensor oder Aktuator liegen sollte. Denn eines der großen Probleme bei Fahrzeugen – oder vielmehr das Gewicht – rührt von der Verkabelung her. Wir betrachten das also als ein wirklich komplexes System, das man über viele, viele verschiedene Aspekte hinweg optimiert. Richtig?

Als wir Rivian gründeten, war es unser Ziel, unseren Kunden ein wirklich überzeugendes Produkt mit der besten verfügbaren Technologie anzubieten, und der für uns zu diesem Zeitpunkt richtige Kompromiss war eine domänenbasierte Architektur, die bereits eine Konsolidierungsstufe höher liegt als das, was viele andere OEMs verwenden. In einer domänenbasierten Architektur gibt es pro Funktionsgruppe oder -kategorie eine ECU (Steuereinheit). So hatten wir beispielsweise 17 ECUs – selbst entwickelte ECUs –, die verschiedene Funktionskategorien steuern. Zum Beispiel die Karosseriesteuerung, die Beleuchtung, Türen, Scheibenwischer und andere an der Karosserie befestigte Komponenten steuert, wie der Name schon sagt. Ein weiterer Regler für die Fahrdynamik. All dies ermöglichte es uns, spezielle Softwareteams einzusetzen, die jeweils an einem Regler arbeiteten – eine sehr effiziente Methode, um ein Produkt auf den Markt zu bringen. Und zwar ein überzeugendes Produkt, nicht irgendein Produkt.

Und wie ich bereits sagte: Früher hätten OEMs viele Controller eingesetzt, um die Aufgabe eines unserer Domänencontroller zu erfüllen. So haben wir also angefangen. Wir sind auf den Markt gekommen, ich glaube … Und ich denke, das galt schon von Anfang an, und darüber sollte ich wohl sprechen. Unser Ziel war es immer, vertikal integriert zu sein. Wir hatten nie die Absicht, auf Hardwarekomponenten verschiedener Anbieter zurückzugreifen. Das war uns von Anfang an sehr klar.

Entwicklung von Systemen auf Basis von handelsüblichem Silizium

JOHN: Richtig. Ich denke, wenn man Prozessoren – allgemein gesprochen – aus Bereichen außerhalb der Systemtechnik nimmt und sie in sogenannte Computer einbaut, wie man sie nennt, dann wird ein Großteil davon intern erledigt.

VIDYA: Deshalb haben wir das gemacht. Ja. Das war also schon immer die Absicht. Wir kaufen handelsübliche Halbleiter, integrieren sie aber in Systeme. Das macht für uns Sinn.

JOHN: Ja, ich halte das auch für einen klugen Kompromiss, denn so muss man das Rad nicht neu erfinden. Es gibt jede Menge leistungsstarke Rechenkapazitäten, aber die Systemintegration muss zweckmäßig sein.

VIDYA: Das stimmt. Genau. Und auch wenn es zweckmäßig ist, würde ich sagen, dass wir es skalierbar entwickeln. Wir verwenden also dieselben Steuergeräte wie in unseren Amazon-Fahrzeugen – wir nennen sie EDVs – und es sind dieselben Steuergeräte, die auch in der R1S-/R1T-Plattform zum Einsatz kommen. Auch wenn sie zweckgebunden sind, sind sie doch skalierbar ausgelegt. Und wenn man sich das EDV, das ein wirklich großes Fahrzeug ist, und den R1 ansieht, sind sie sehr unterschiedlich.

JOHN: Stimmt.

VIDYA: Und wir können tatsächlich beides mit einem einzigen Gerät abdecken.

JOHN: Das ist einer der Vorteile von softwaredefinierten Fahrzeugen: Die zugrunde liegende Basis kann immer dieselbe sein, aber man kann sie individuell anpassen, sei es bei Zubehör, Peripheriegeräten oder ähnlichen Dingen.

VIDYA: Genau. Ja.

Wechsel von der Domäne zur Zone

JOHN: Das ist großartig. Also … Und Sie haben eine domänenbasierte Architektur erwähnt. Nun, da Sie auf die gerade erschienene R1-Plattform der zweiten Generation umgestiegen sind, haben Sie unter anderem den Übergang zu einer zonalen Architektur vollzogen bzw. sich noch stärker in Richtung dieser Architektur bewegt. Können Sie etwas zu dieser Entwicklung sagen und darüber, welche Möglichkeiten sich Ihnen dadurch eröffnet haben? Denn die Vereinfachung der Verkabelung, die Sie damit erreicht haben, ist wirklich beeindruckend.

VIDYA: Das stimmt. Wie ich bereits sagte, ist es unser Ziel bei der ersten Generation, schnell ein überzeugendes Produkt auf den Markt zu bringen. Unser Ziel für die zweite Generation war dann: Wie können wir das Produkt weiter optimieren? Bei dieser Optimierung geht es vor allem darum, die Fertigung zu verbessern und das Gewicht zu reduzieren. Es sind nicht viele … einige dieser Optimierungen sind für Kunden natürlich sichtbar, aber ein Großteil davon ist für den Kunden eigentlich gar nicht erkennbar. Wenn man sich die R1 Gen 2 ansieht, würden die meisten Leute keinen Unterschied zur R1 Gen 1 erkennen, es sei denn, man ist ein echter Experte und kann die Unterschiede bei den Kameras erkennen. Aber das war alles sehr bewusst so geplant, denn wir sind von einer domänenbasierten Architektur zu einer Zonenarchitektur übergegangen, wodurch wir die Anzahl der Steuergeräte von 17 auf 7 reduzieren konnten. Das, wissen Sie … und warum ist das wichtig? Es ist wirklich wichtig, denn dadurch können wir das Gewicht um 44 Pfund reduzieren. Wir haben die Verkabelung um 1,6 Meilen verkürzt, was enorm ist – denn bei einem Elektrofahrzeug trägt das Gewicht wirklich sehr, sehr stark zur Reichweite bei. Und weniger Verkabelung bedeutet auch, dass im Werk weniger Kabelverbindungen hergestellt werden müssen. Man braucht weniger Personal oder kann den Bau eines Autos schneller abschließen. Diese Optimierungen – von denen viele unter der Motorhaube verborgen sind – tragen also wesentlich dazu bei, den Fertigungsprozess bei Rivian effizienter zu gestalten. Durch eine effizientere Nutzung des Akkus lässt sich eine größere Reichweite erzielen. Einige dieser Maßnahmen sind für Außenstehende zwar nicht sichtbar, machen das Fahrzeug aber insgesamt deutlich effizienter.

Und wir haben noch weitere Optimierungen zur Leistungssteigerung vorgenommen. Zum Beispiel ADAS. Wir haben unsere Rechenleistung deutlich erhöht. Aber die entscheidende Frage ist: Warum setzen wir nicht von Anfang an auf eine Zonenarchitektur? Es ist nicht so, dass wir nicht gewusst hätten, wie man eine solche Architektur aufbaut. Aber die Umsetzung ist mit einer hohen softwaretechnischen Komplexität verbunden. Und als wir zuvor die domänenbasierte Architektur hatten, war das für uns der schnellste Weg, um loszulegen. Und für ein Unternehmen unserer Größe war es wichtig, dies umsetzen zu können. Denn wie ich bereits erwähnt habe, gab es ein Team, das am Wärmemanagementmodul arbeitete. Es gab noch ein weiteres Team. Bei einer Zonenarchitektur gibt es all diese verschiedenen Funktionen. Jede ECU arbeitet nun in ihrer eigenen Architektur im physischen Raum – zumindest der E/A-Teil davon – und nutzt den physischen Raum um sich herum.

Das heißt, weißt du, früher – ich nehme gerne das Beispiel der Beleuchtung – hat ein Beleuchtungssteuergerät die gesamte Beleuchtung im Fahrzeug gesteuert. Man hatte also Kabel, die sich von einem Punkt aus durch das ganze Fahrzeug schlängelten. Bei der Zonensteuerung ist es so, dass die Zonensteuerung, die der jeweiligen Leuchte am nächsten liegt, deren Ein- und Ausgänge steuert. Das bedeutet aber auch: Um diese Hardware-Einfachheit tatsächlich zu erreichen, stieg die Komplexität der Software. Jetzt ist also jede Zonensteuerung in der Lage, die Beleuchtung zu steuern. Und nun gibt es mehrere Teams, die an verschiedenen Bereichen arbeiten. Diese arbeiten nun tatsächlich auf derselben physischen CPU, was bedeutet, dass sie lernen müssen, die Rechenlast auf die Mikroprozessoren zu verteilen. Es gab also einen Grund, warum wir nicht von Anfang an so vorgegangen sind, aber dies ermöglicht es uns nun wirklich, eine viel solidere Hardware-Grundlage aufzubauen, was in Bezug auf Kosten, Gewicht und viele andere Vorteile wie Nachhaltigkeit und all das hilft.

Zonenarchitektur des Rivian R1 Gen 2

JOHN: Dieser Übergang zu Zonenarchitekturen – worüber wir im Podcast ja oft sprechen – ist aus den von dir genannten Gründen wirklich überzeugend. Man hat drei Zonen: vorne links, vorne rechts und eine Zone im Heck. Aber man hat auch vier große Rechen-ECUs: eine für Infotainment und Autonomie – also sozusagen für Navigation und ADAS –, eine für das Batteriemanagement, eine für die Zugangskontrolle und dann noch eine spezielle für die NFC-Funktionen an den Türen. Man verfügt also nach wie vor über einige sehr leistungsstarke Rechenblöcke, insbesondere zum Beispiel den für Infotainment und Autonomie, der eine unglaubliche Leistung bietet. Dieser basiert auf Nvidia-Orin-Prozessoren – zwei Nvidia-Orin-Prozessoren –, die 250 TOPS liefern. Das sind 250 Billionen „ AI “-Operationen pro Sekunde, was unglaublich ist. Erzählen Sie uns doch bitte, wie Sie den Kompromiss zwischen diesen Hochleistungs-ECUs und diesem hauseigenen Design gefunden haben.

VIDYA: Auf jeden Fall. Ich denke also, dass sich der Zonencomputer im Wesentlichen auf Dinge wie Körperfunktionen, Dynamik und Wärmemanagement bezog.

JOHN: Vor allem Sensoren.

VIDYA: Genau, Sensoren. Aber ich würde sagen, Nicht-ADAS-Sensoren, denn, weißt du, es gibt ja so viele verschiedene Arten von Sensoren. Also haben wir all diese Funktionen, die oft echtzeitkritisch sind, in die Zonen-Controller integriert. Nicht alle sind es, aber viele sind echtzeitkritisch, weil man in Echtzeit reagieren muss. Und dann haben wir uns bewusst dafür entschieden, das Infotainment und ADAS getrennt zu halten. Nun, weißt du, weil sie sich deutlich von dem unterscheiden, was in den Zonen-Steuergeräten abläuft. Das Infotainment bietet all die Funktionen, mit denen der Fahrer oder die Mitfahrer interagieren können. Die Telematik verbindet das Fahrzeug mit dem Web oder dem Internet. Und dann ist das ADAS sozusagen ein weiteres sehr leistungsstarkes System, das wirklich alle Informationen von den verschiedenen Sensoren verarbeitet. Weißt du, wir sind ein multimodales Unternehmen.

Wissen Sie, wir nutzen Radar, Kameras, IMU, GNSS und all das. Und dann verarbeitet das ADAS natürlich all diese Informationen und steuert die Aktuatoren. Sowohl das Infotainment als auch das ADAS sind also sehr komplex und stellen wirklich hohe Anforderungen an die Rechenleistung. Das Infotainment, weil es all die aufwendigen Grafiken darstellen muss. Das sind ganz unterschiedliche Anforderungen.

Uns war also völlig klar, dass die Zonal-Module ein Paket bildeten. Infotainment und Telematik bildeten ein Paket. ADAS bildete ein Paket. Auch wenn wir ADAS und Infotainment physisch in einem Gehäuse untergebracht haben. Und dann ist der Fahrzeugzugang einfach ein ganz besonderer Fall. Es ist keine so komplizierte Steuereinheit wie manche der, nun ja, Infotainment- und ADAS-Systeme, aber sie muss wirklich so platziert werden, dass sie Personen erkennen kann, die sich nähern. Aus diesem Grund ist sie eigentlich eine eigene Einheit. Ähnlich verhält es sich mit der Steuereinheit für die Türgriffe. Und dann haben wir noch ein Batteriemanagementsystem, das wirklich fest mit dem Batteriepack verbunden ist. Wir bieten ja zwei Arten von Batterien an. Daher wird es tatsächlich zusammen mit der Batterie montiert. Es handelt sich also um eine eigenständige Einheit.

JOHN: Das ist also wirklich … Ich halte das für einen wirklich sinnvollen und intelligenten technischen Kompromiss. Oder? Da gibt es die Zonen, die Aufgaben ausführen, bei denen die physische Nähe zu den Komponenten wichtig ist, bei denen es auf Echtzeit ankommt und bei denen die Kabellänge eine Rolle spielt. Aber dann gibt es diese Hochleistungsrechner – allgemein gesprochen – Hochleistungsrechnermodule, die diese anderen speziellen Aufgaben übernehmen.

Fahrzeugnetzwerke und Automotive-Ethernet

JOHN: Apropos Fahrzeugnetzwerke. Sie haben vorhin erwähnt, dass Sie die Kabellänge im Fahrzeug um 1,6 Meilen reduzieren konnten – das ist eine beeindruckende Menge –, sowie, wenn ich mich recht erinnere, 44 Pfund an Kabeln. Das vereinfacht die Montage. Und natürlich wird dadurch auch das Gewicht des Fahrzeugs reduziert. Sie haben auch die Netzwerktechnologien geändert, denn ich glaube, das Rückgrat Ihres Fahrzeugs ist Automotive-Ethernet. Aber innerhalb der Zonen können für die Kommunikation mit den Sensoren weiterhin bestehende Protokolle wie CAN oder LAN verwendet werden. Können Sie etwas über die Vernetzung in Ihren Fahrzeugen erzählen?

VIDYA: Klar. Und zunächst sollte ich vielleicht klarstellen, dass die 44 Pfund nicht nur auf die Kabel zurückzuführen waren, sondern auch auf die Zusammenlegung der Steuergeräte.

JOHN: Natürlich. Okay.

VIDYA: Denn weißt du, schon allein die Reduzierung der Gehäuse bringt einiges mit sich. Also ja, auf jeden Fall. Wir hatten eigentlich schon bei Fahrzeugen der ersten Generation Automotive-Ethernet. Aber ich würde sagen, in dieser Generation kommt mehr Automotive-Ethernet zum Einsatz. Es war schon immer … Es war schon früher das Rückgrat, aber dieses Mal ist es vielleicht ein noch stärkeres Rückgrat. Und ich denke, Ethernet ist aus all den Gründen bemerkenswert, die jeder kennt und schätzt – die Software-Stacks und die einfache Kommunikation. Die Bandbreite natürlich auch, aber es ist heute noch nicht so weit, dass es überall als Kommunikationsmedium eingesetzt werden kann. CAN und LAN sind wirklich kostengünstig und einfach. Und ihr größter Vorteil ist die Multidrop-Fähigkeit von CAN. Bei Ethernet hingegen muss man wirklich überall Switches einbauen. Ich weiß, dass es neue Technologien bei Ethernet gibt – zum Beispiel 10-Base-T1S. Aber es ist noch nicht so weit, wie wir es brauchen. Also ja, wir verfolgen einen hybriden Ansatz. Wir nutzen Ethernet als eine Art starkes Backbone für die Bandbreite. Wir nutzen auch die Zeitsynchronisationsfunktionen von Ethernet. Aber wenn es dann um die Kommunikation mit Aktuatoren geht, hängt das von den jeweiligen Aktuator- und Sensortypen ab. Manche, zum Beispiel Radar, funktionieren nach wie vor sehr gut mit Ethernet, aber bei einigen Sensoren und Aktuatoren nutzen wir lokal immer noch größtenteils CAN und LAN. Richtig. Das hilft uns, CAN und LAN stärker auf die jeweiligen Zonenbereiche zu beschränken. Und nicht alles in … Wir haben zwar CAN in allen Fahrzeugen. Es ist immer noch vorhanden. Aber nicht so umfassend wie in früheren Generationen.

JOHN: Und ich nehme an, das bedeutet dann, dass Sie immer noch einige sicherheitskritische Signale über Ethernet senden, richtig? Denn Sie nutzen zeitkritische Netzwerke für bestimmte Sicherheitssignale über Ethernet.

VIDYA: Richtig. Und ich denke, es hängt davon ab, wie man Sicherheit definiert. Dinge wie Airbags, Kommunikation – all das läuft über dedizierte Kommunikationskanäle von den Sensoren zu den Airbag-Steuergeräten und wird über spezielle Kabel übertragen. Aber ja, wir nutzen definitiv auch – ich nenne mal wieder das Beispiel – Radardaten oder Ähnliches, die über ein Ethernet übertragen werden. Ja. Aber wir haben eine sehr robuste Sicherheitsarchitektur. Wir betrachten das noch einmal – wie ich bereits erwähnt habe – unter dem Gesichtspunkt der Vorteile, die es mit sich bringt, die gesamte Fahrzeugarchitektur als System zu konzipieren. Wir betrachten die funktionale Sicherheitsaufgliederung des gesamten Systems auf Fahrzeugebene und stellen sicher, dass sie sehr robust ist.

Softwarearchitektur

JOHN: Nun, das ist ein perfekter Übergang. Lass uns einmal allgemeiner über die Softwarearchitektur sprechen. Denn mit dieser Philosophie eines vertikal integrierten Ansatzes musstet ihr ganzheitlich denken. Erzähl uns doch bitte etwas über die Kompromisse und die Maßnahmen, die ihr in diesem Zusammenhang ergriffen habt.

VIDYA: Auf jeden Fall. Ich habe viel über die Hardware gesprochen, weil meine Teams ja daran arbeiten. Aber unser Software-Team hat in dieser Hinsicht wirklich bemerkenswerte Arbeit geleistet. Denn wir nutzen keine der branchenüblichen Lösungen wie beispielsweise AUTOSAR. Wir haben wirklich selbst etwas entwickelt – wir betrachten das aus zwei Blickwinkeln. Wenn man es sich ansieht: Wir entwickeln … Unsere Zonen-Controller basieren auf einem sehr robusten, hauseigenen System, das die Teams entwickelt haben, und das uns eine bemerkenswerte Agilität verschafft, was die Geschwindigkeit angeht, mit der wir Funktionen entwickeln, Hardware entwickeln, testen und in Betrieb nehmen können.

Es basiert zwar auf Free RTOS, aber wir haben dem System zahlreiche Schichten hinzugefügt. Und es hat sich für uns als sehr leistungsstarkes Werkzeug erwiesen. Ähnlich verhält es sich im Bereich der Autonomie: Wir nutzen zwar Prozessoren von Nvidia, sind aber fest davon überzeugt, dass wir die Anwendungs- und Middleware-Schichten sowie alles andere selbst entwickeln müssen.

Wir nutzen natürlich die grundlegenden Komponenten von Nvidia, haben aber auch in diesem Bereich den Software-Stack selbst entwickelt.

JOHN: Das ist fantastisch. Und mir fällt ein, dass wir vorhin erwähnt haben, dass ihr diese unglaubliche Leistung von 250 TOPS habt, und wir haben im Podcast mit einer Reihe anderer OEMs darüber gesprochen, dass es für sie manchmal eine Herausforderung ist, Leistungsreserven in ihrer Kapazität zu rechtfertigen. Und ich habe einige Podcasts Ihres CEO gehört, in denen er sehr prägnant über Ihre Philosophie gesprochen hat, sicherzustellen, dass Sie für die Zukunft planen und die Kapazitäten erweitern können. Erzählen Sie uns doch etwas über diese Entscheidung, etwas Spielraum einzuplanen.

VIDYA: Auf jeden Fall. Und ich denke, in diesem speziellen Bereich – von Gen1 bis Gen2 – waren, wie ich bereits sagte, viele der Änderungen eher auf unsere Kosten, die einfache Fertigung und all das ausgerichtet. Aber im ADAS-Bereich ist ganz klar, dass wir viel Spielraum geschaffen haben. Wir haben die Rechenleistung gegenüber der vorherigen Generation verzehnfacht. Wir haben mehr Sensoren – unsere Kameras haben acht Megapixel. Von der Sensorik bis zur Rechenleistung haben wir unser ADAS also wirklich deutlich verbessert. Und wir haben definitiv Spielraum geschaffen, denn ich glaube, die Entwicklung der ADAS-Software hat für uns gerade erst begonnen.
Und es war wirklich ein langer Weg … Wir stellen bereits fest, dass unsere Teams sehr gut in der Lage sind, all diese TOPS auszuschöpfen. Und, wissen Sie, aufgrund unseres gemeinsamen Hintergrunds im Bereich Mikroprozessordesigns wissen wir, dass die Software die gesamte Rechenleistung und den gesamten Speicher, den man ihr zur Verfügung stellt, ausnutzen wird. Aber wir sehen bereits: Wenn man anfängt, all die transformatorbasierten Modelle der nächsten Generation zu nutzen – all diese hochentwickelten Modelle –, dann braucht man diese TOPS, und ehrlich gesagt sogar noch mehr.

ADAS und autonomes Fahren

JOHN: Und was die Autonomie angeht – also ADAS und Autonomie –, je nachdem, wo man in dieser Hinsicht stehen möchte: Die Denkweise entwickelt sich noch weiter, die Vorschriften entwickeln sich noch weiter. Und deshalb denke ich, dass man – so habe ich es zumindest gehört – mit einem bescheidenen Niveau beginnt, das ich allerdings als unglaubliche Fähigkeiten bezeichnen würde. Aber man lässt auch Raum für die Zukunft, da die Erwartungen der Menschen steigen und die Vorschriften strenger werden, um immer mehr zu leisten.

VIDYA: Das stimmt. Und ich denke, weißt du, ich würde sagen, du hast vollkommen recht. Zunächst einmal, wenn die Leute über Autonomie sprechen … Unser Team heißt zwar „Autonomy“, aber eigentlich … ist es ein Kontinuum. Es ist kein Level 4. Weißt du, auf diese Diskussion gehen wir eigentlich nicht ein. Es geht meiner Meinung nach wirklich um den gesamten Weg der Autonomie … Diese gesamte Entwicklung hat all die Sicherheitsfunktionen ermöglicht, die es heute in Fahrzeugen gibt, wie zum Beispiel die automatische Notbremsung. Es geht also wirklich um dieses gesamte Spektrum aus Sicherheitsfunktionen sowie um die Fähigkeiten zum autonomen Fahren. Und wir haben bewusst Spielraum gelassen, denn die gesamte Philosophie basiert auf Verbesserungen per OTA, um weitere Funktionen per OTA zu ermöglichen. Und, wissen Sie, ADAS ist weitaus ausgefeilter – oder Autonomie bzw. ADAS –, denn um im Laufe der Zeit tatsächlich immer mehr Funktionen hinzuzufügen, gibt es einen komplexen „ AI “-Zyklus, der Datenerfassung und Training umfasst, und das braucht Zeit. Wir wissen also, dass wir uns auf diesem Weg befinden, aber wir wissen auch, dass es Zeit braucht. Und genau aus diesem Grund ist es wichtig, Spielraum zu haben.

Feedback zur kontinuierlichen Verbesserung

JOHN: Und ein weiterer Punkt, über den du kürzlich gesprochen hast, war die Tatsache, dass ihr über einen sehr engen Feedback-Kreislauf verfügt – du hast gerade erst „Feedback“ erwähnt. Die Fahrdaten aus Ihren Fahrzeugen – natürlich anonymisiert – in die Cloud zu übertragen, um daraus zu lernen, sodass Ihre Fahrzeuge intelligenter werden und Sie eine Situation erkennen können … Ah, das Fahrzeug hat das so gehandhabt, aber wir hätten es so handhaben sollen. Und morgen und übermorgen und am Tag danach wird das Fahrzeug besser.

VIDYA: Das stimmt.

JOHN: Und dieser Lernzyklus ist wichtig. Wir haben darüber auf Sonatus gesprochen und in einer Demonstration gezeigt, wie man unsere Technologie nutzen kann, um etwas Ähnliches zu erreichen. Damit das ADAS-System Feedback erhält, etwa: „Hey, da gab es eine sehr seltsame Situation. Warum ist das passiert? Oder können wir solche Situationen erfassen, um das Problem in Zukunft zu beheben?“ Ich halte den von Ihnen erwähnten Feedback-Kreislauf für wichtig.

VIDYA: Auf jeden Fall. Ich glaube, das ist wirklich entscheidend. Und das tun wir tatsächlich überall, nicht nur bei ADAS, oder? Wir haben in allen unseren Systemen noch Spielraum und lernen ständig dazu.

Over-the-Air-Updates (OTA)

VIDYA: Und genau das ist ja eine weitere Stärke von softwaredefinierten Fahrzeugen: die Möglichkeit von OTA-Updates, oder? Wir fügen ständig neue Funktionen hinzu und gehen davon aus, dass dies über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs hinweg so bleiben wird – darauf freue ich mich schon. Es ist doch genau wie bei iOS, wenn man ein neues Feature bekommt, oder?

JOHN: Du sprichst das Thema an – okay, das passt perfekt, denn ich hatte gehofft, wir würden ein wenig darüber sprechen. Eure Fahrzeuge haben bereits heute … Seit der Markteinführung eurer Fahrzeuge habt ihr über 30 OTA-Updates durchgeführt. Über 500 neue Funktionen habt ihr an eure Kunden ausgeliefert. Ganz zu schweigen natürlich von den Verbesserungen bei der Funktionsweise bereits vorhandener Funktionen. Erzähl uns etwas über eure Philosophie in Bezug auf OTA. Wir haben neulich schon darüber gesprochen.

VIDYA: Genau. Und deshalb ist OTA für uns entscheidend, oder? OTA ist entscheidend, weil man weiß, dass – aus verschiedenen Gründen – trotz aller Bemühungen Fehler auftreten können. Und man möchte eigentlich nicht, dass – und wenn man später feststellt, dass man fehlerhafte Software hatte oder manchmal sogar fehlerhafte Hardware, die man zwar per Software umgehen kann, aber wenn man fehlerhafte Software hatte – man möchte eigentlich nicht, dass der Kunde sein Fahrzeug in die Werkstatt bringen muss. Das ist für ihn umständlich. Für uns als Hersteller ist das tatsächlich ein großer Aufwand. Daher sind OTA-Updates für uns fast schon eine Voraussetzung für jede Hardwarekomponente im Fahrzeug, auf der Software läuft. Das ist unsere Philosophie. Sehr, sehr, sehr wenige … Ich meine, ich würde sagen, dass die Ausnahmen sehr geringfügig sind. Es muss sich um etwas wirklich Triviales und Belangloses handeln, das einem eigentlich egal ist.

JOHN: Ja. Du hast gesagt, du hättest eine Philosophie. Entweder muss es dumm sein oder ausbaufähig. Ist das deine Philosophie?

VIDYA: Genau.

JOHN: Also ein einfacher Sensor – das reicht. Wir wissen, was der Sensor leisten wird. Alles andere sollte im Laufe der Zeit aufrüstbar sein.

VIDYA: Genau, und es muss wirklich einfach sein. Vielleicht eine kleine Lampe, die uns irgendwie zusagt und bei der kaum etwas schiefgehen kann.

JOHN: Das bedeutet also im Grunde genommen, dass ihr euch in hohem Maße dafür einsetzt, OTAs im gesamten Fahrzeug durchführen zu können.

VIDYA: Genau.

JOHN: Denn ich glaube, viele Unternehmen sprechen zwar von OTA, ja, und stellen dann vielleicht eine neue Funktion im Infotainment-System oder so vor – na ja, natürlich vielleicht auch ADAS. Aber die meisten Unternehmen sind meiner Meinung nach nicht in gleichem Maße entschlossen, diese Technologie flächendeckend in ihren Fahrzeugen einzuführen. Ihr seid da voll und ganz dabei.

VIDYA: Auf jeden Fall. Wir setzen uns voll und ganz dafür ein. Und das nehmen wir sehr ernst. Wenn wir zu Beginn die Komponenten auswählen, ist das ein ganz entscheidendes Kriterium. Die Steuergeräte, die wir intern entwickeln, sind natürlich von Grund auf für OTA ausgelegt. Wir entwerfen sie selbst. Aber selbst wenn wir Komponenten von Zulieferern beziehen – und das tun wir in einigen Fällen –, stellen wir sicher, dass wir eine klare Absprache mit ihnen haben. Und einen Plan für OTA. Das reicht bis hin zu Anforderungen und Bootloadern, also Sicherheit, Zuverlässigkeit und all das. Und wie gesagt, gibt es eine Vielzahl von Gründen. Ein Grund ist, später einfach neue Funktionen anbieten zu können. Ein weiterer ist, Softwarefehler zu beheben, und ein weiterer – wenn auch sehr selten – besteht darin, ein möglicherweise vorhandenes Hardwareproblem zu umgehen.

Rivian R2

JOHN: Wir haben bisher schon so viele interessante Themen angesprochen. Könntest du uns zum Abschluss vielleicht noch ein wenig über das neue R2-Modell erzählen, das kürzlich angekündigt wurde? Alle sind schon sehr gespannt darauf. Es liegt zwar noch ein bisschen in der Zukunft – die erste Serienproduktion ist für 2026 geplant –, aber erzähl uns doch bitte ein wenig über R2.

VIDYA: Das stimmt. R2 ist also Teil unserer sogenannten mittelgroßen Plattform, zu der eigentlich sowohl R2 als auch R3 gehören. Beide haben wir bereits Anfang dieses Jahres vorgestellt. Das R2 wird 2026 als Erstes auf den Markt kommen. Was die elektrische Architektur angeht, war die gesamte Arbeit, die wir beim R1 Gen2 geleistet haben, gewissermaßen ein Vorläufer. Das war ganz bewusst so geplant. Es wurde nicht nur für das R1 Gen2 gemacht, sondern sollte eine Plattform sein, auf die wir beim R2 zurückgreifen würden. Die gesamte Arbeit, die wir beim Aufbau einer Zonenarchitektur geleistet haben, wird also dort weitergeführt. Es werden zwar nicht genau dieselben Steuergeräte sein, sondern modifizierte Steuergeräte. Das Konzept der Zonenarchitektur wird in die R2 übernommen. Wir werden natürlich eine umfassende Überarbeitung der Infotainment-Plattform vornehmen, da bis dahin die Anforderungen an das Infotainment voraussichtlich steigen werden. Wir haben noch ein paar weitere Asse im Ärmel.

ADAS und Autonomie … Ein großer Schwerpunkt lag wirklich auf den Sensoren – wir haben die Sensoren massiv aufgerüstet, nämlich von Kameras mit etwa einem Megapixel auf acht. Wir halten das für eine ziemlich solide Basis, die auch so bleiben wird. Dadurch können wir tatsächlich alle Daten und das Training, das wir mit der R1-Gen2-Plattform durchgeführt haben, nutzen und in die R2 übertragen. Das war also wirklich wieder ein sehr bewusster Schritt, den wir schon früh unternommen haben. So werden wir im Bereich der Sensorik über eine langfristige, stabile Plattform verfügen.

Und dann ein Großteil der Innovation – nicht Innovation im eigentlichen Sinne, denn wir werden überall innovativ sein –, sondern die Integrationsbemühungen, die wir unternommen haben, um die Anzahl der Steuergeräte von 17 auf 7 zu reduzieren. Was den Niederspannungsbereich angeht, werden wir das tatsächlich auch im Hochspannungsbereich umsetzen. Wir werden also tatsächlich versuchen, bei der Integration unserer Elektronik mit geringem Stromverbrauch cleverer vorzugehen. Wir arbeiten also kontinuierlich daran, die Dinge zu verbessern.

JOHN: Aus technischer Sicht gab es also wirklich sinnvolle Kompromisse bei R1 Gen1, R1 Gen2, der Weiterentwicklung und den daraus gewonnenen Erkenntnissen. Vieles davon lässt sich auf R2 übertragen. Aber es gibt, wie du sagst, auch ein paar nette Tricks im Ärmel und einige großartige Innovationen.

VIDYA: Und dann liegt der Schwerpunkt bei uns in Bezug auf Gen2 eigentlich auf … Nicht Gen2, sondern R2 – das ist eine niedrigere Preisklasse. Wir beschäftigen uns also natürlich mit der Zonenarchitektur, setzen uns damit auseinander und fragen uns: Wie kann ich damit einen niedrigeren Preis erreichen? Und so gibt es in diesem Bereich viel Arbeit bei der Optimierung. Aber wir können an dieser Stelle an einer stabileren Zonenplattform arbeiten.

Fazit

JOHN: Nun, es stehen sehr spannende Zeiten bevor – sowohl aus technischer Sicht als auch aus der Perspektive eines Fahrers und Autoliebhabers. Es ist spannend zu sehen, was ihr alles leistet, und ich bin sehr stolz darauf, dich als meinen Freund zu haben und all die unglaublichen Beiträge zu sehen, die du für dieses großartige Unternehmen und diese großartige Plattform geleistet hast. Vielen Dank also, dass du bei uns bist.

VIDYA: Nun, vielen Dank, dass ich hier zu Gast sein durfte. Es war mir eine Freude. Und es ist schon bemerkenswert. Weißt du, wenn man Unternehmen verlässt, sagt man immer, man wisse nie, wann sich unsere Wege wieder kreuzen werden. Und ich hätte nie erwartet, dir zu begegnen, wo wir doch beide ähnliche Dinge tun.

JOHN: Da wir beide im Auto sitzen, stimmt das. Vielen Dank.

VIDYA: Danke. Gern geschehen.

JOHN: Wenn euch gefällt, was ihr auf The Garage seht, hoffen wir, dass ihr den Kanal mit „Gefällt mir“ markiert und abonniert, um weitere Folgen wie diese zu sehen. Vielen Dank, dass ihr dabei wart, und wir freuen uns darauf, euch bald wiederzusehen.