Les 4 piliers sur lesquels repose tout véhicule défini par logiciel

Bienvenue

JOHN : Dans l’épisode d’aujourd’hui de « The Garage », nous allons parler des technologies matérielles et logicielles qui permettront de faire des véhicules définis par logiciel une réalité. C’est parti ! Bienvenue sur The Garage. Je m’appelle John Heinlein, je suis directeur marketing chez Sonatus, et aujourd’hui, nous allons parler plus précisément de certaines des technologies matérielles et logicielles nécessaires pour concrétiser ce concept de véhicules définis par logiciel. Nous accueillons aujourd’hui un invité spécial venu d’Arm. Il s’agit de mon bon ami Robert Day. Robert, bienvenue sur The Garage. Parlez-nous un peu de vous et de votre rôle chez Arm.

ROBERT : Merci, John. Oui, je m’appelle Robert Day, je suis basé ici, en Californie. Je suis responsable de la stratégie de commercialisation d’Arm dans le secteur automobile pour l’Amérique du Nord. J’occupe également un deuxième poste : je suis le représentant d’Arm au sein de l’initiative SOAFEE.

JOHN : Robert, je suis vraiment ravi de t'accueillir dans ce podcast. Nous avons travaillé ensemble pendant de nombreuses années chez Arm, et beaucoup de gens savent que j'ai passé quatorze ans chez Arm ; cette entreprise me tient donc particulièrement à cœur, et je suis ravi de t'avoir comme invité dans cette émission. Tu as évoqué SOAFEE ; c'est un sujet vraiment important dont nous parlerons plus tard dans notre conversation.

Le rôle d’Arm dans le secteur automobile

JOHN : Arm est très réputé dans le domaine des smartphones et dans d’autres secteurs, mais j’aimerais beaucoup que vous nous parliez du rôle d’Arm dans l’automobile, ainsi que des types de marchés que vous servez dans ce secteur.

ROBERT : Oui, bien sûr. Arm est présent dans le secteur automobile et ses solutions sont déployées dans des applications automobiles depuis le milieu des années 90. On est donc présents dans pratiquement toutes les parties de la voiture. Vous savez, il y a certains domaines où nous sommes particulièrement performants : l’infodivertissement, le cockpit numérique, et maintenant les systèmes avancés d’aide à la conduite et les véhicules autonomes. C’est vraiment là que nous intervenons, au sein des systèmes les plus importants du véhicule.

JOHN : Surtout dans le domaine des systèmes haute performance, on dirait que vous avez vraiment pris pied sur ce marché.

ROBERT : Ouais. Je veux dire, c'est vrai que disposer d'un processeur à faible consommation et hautement performant s'avère plutôt utile dans ce genre de situation.

JOHN : C’est intéressant que tu en parles, parce que je pense que beaucoup de gens ne considèrent pas la faible consommation comme un critère important dans un véhicule. Oh oui, pour mon téléphone portable, j’ai besoin d’une faible consommation, mais pourquoi pour les véhicules ? En réalité, les véhicules ont des batteries aux capacités limitées ; l’espace disponible pour installer les sous-systèmes électroniques est souvent restreint, ce qui pose des problèmes de refroidissement. C’est donc bel et bien un critère important, y compris pour les véhicules.

ROBERT : Oh oui, tout à fait, surtout avec l'arrivée de ces nouveaux véhicules électriques, et, tu sais, l'angoisse de l'autonomie et tout ce genre de choses intéressantes.

JOHN : Et je pense aussi que bon nombre des avancées réalisées par Arm en matière de hautes performances dans le domaine mobile, ainsi que dans des secteurs tels que les centres de données, profitent également à l'automobile, car on constate une augmentation considérable des besoins en puissance de calcul, notamment en matière d'aide à la conduite, de navigation, etc.

ROBERT : Tout est une question de logiciels. Et nous y reviendrons dans un instant. Mais oui, honnêtement, vous savez, plus un véhicule intègre de logiciels, plus il faut de puissance de calcul pour faire fonctionner ces logiciels.

Fournisseurs de circuits intégrés automobiles basés sur l'architecture ARM

JOHN : L’un des atouts qu’Arm apporte au marché des semi-conducteurs réside dans la diversité des solutions proposées. Vous savez, il ne s’agit pas d’un seul fournisseur, mais de dizaines, voire de centaines de fournisseurs qui proposent des solutions basées sur Arm. Mais si l’on se concentre sur le marché automobile, quels sont les principaux fournisseurs qui commercialisent aujourd’hui des puces automobiles basées sur Arm ?

ROBERT : Oui, nos partenaires spécialisés dans les puces électroniques pour l'automobile jouent évidemment un rôle crucial dans le déploiement de ces systèmes dans les véhicules. Et, pour n'en citer que quelques-uns, nous avons Qualcomm, Renesas, Nvidia, NXP, mais aussi AMD et Xilinx, ainsi que Broadcom. Nous avons également de nouveaux partenaires intéressants, tels que Telechips, qui a présenté son Dolphin5 lors du salon Embedded World. Il y a donc de nouvelles puces vraiment passionnantes sur le marché.

JOHN : En fait, la quasi-totalité du travail de développement mené par Sonatus porte sur des solutions basées sur Arm proposées par des fournisseurs tels que NXP, Broadcom, Marvell et d’autres. Nous sommes donc ravis de vous compter parmi nous et nous nous sentons très proches du travail que vous menez.

JOHN : Nous abordons longuement le sujet des véhicules définis par logiciel ici, sur The Garage, et j’aimerais beaucoup connaître votre point de vue sur la question, du point de vue d’Arm.

La transition vers les véhicules définis par logiciel (SDV) et les quatre piliers pour y parvenir

ROBERT : Oui, nous considérons que les véhicules définis par logiciel constituent actuellement une tendance très intéressante, car les constructeurs automobiles cherchent activement à intégrer de plus en plus de fonctions du véhicule définies par logiciel. Cela leur permet, un peu comme dans le monde des téléphones portables et du cloud, de mettre à jour et d’améliorer ces fonctions logicielles. Pour le consommateur, cela signifie que lorsque sa voiture quitte le parc d’exposition, elle peut s’améliorer au fil du temps, contrairement aux applications de nos téléphones portables. Cela va donc entraîner un changement assez radical, tant dans notre façon de vivre avec notre voiture que dans la relation que les consommateurs entretiennent avec les constructeurs automobiles qui fabriquent ces véhicules. Nous allons vivre une période vraiment passionnante à l’aube de cet avenir des véhicules définis par logiciel.

JOHN : C'est vrai. Nous constatons un vif intérêt de la part des équipementiers pour l'amélioration de l'expérience client et le renforcement de la fidélité à la marque ; il semble donc que certains des sujets que vous abordez puissent vraiment y contribuer.

ROBERT : Oui, et c'est d'ailleurs déjà en train de se produire. Une récente enquête de Gartner indique que 50 % des 10 principaux constructeurs automobiles intégreront effectivement dans leurs véhicules des logiciels pouvant être mis à jour dès 2023.

JOHN : C'est vraiment intéressant. Nous avons évoqué l'évolutivité comme un aspect important des véhicules définis par logiciel, je suis donc ravi d'entendre ces chiffres concernant ce déploiement à grande échelle. Comment y parvient-on ?

Pilier 1 pour la SDV : recours aux normes

ROBERT : Nous distinguons quatre piliers pour la mise en œuvre du véhicule défini par logiciel (SDV). Le premier pilier est l’utilisation de normes pour le développement et le déploiement. Cela permet de faire en sorte que les éléments différenciants du véhicule défini par logiciel soient les applications elles-mêmes, et non les outils ou la pile logicielle sous-jacente.

JOHN : C’est logique, parce qu’on n’est pas payé simplement parce que, tu sais, les couches sous-jacentes fonctionnent ; il faut juste qu’elles fonctionnent, mais on veut pouvoir apporter une valeur ajoutée par-dessus.

ROBERT : Exactement, exactement, et je pense que cela va permettre de mieux cibler les efforts en matière de développement logiciel et de déterminer comment ces normes logicielles sont mises en œuvre.

Pilier 2 pour la SDV : utilisation de nouvelles méthodologies et technologies logicielles

ROBERT : Le deuxième pilier. Il s’agit donc du recours à de nouvelles méthodologies et technologies logicielles, et c’est là que nous pensons que l’industrie automobile peut s’inspirer d’autres secteurs, tels que le développement de téléphones portables, le développement et le déploiement dans le cloud, et utiliser des approches comme le CI/CD (intégration continue et livraison continue) pour parvenir à un développement et un déploiement agiles des fonctions définies par logiciel dans un véhicule.

JOHN : Ça a l'air vraiment important. Je pense que le cloud a un impact sur tant de domaines différents ; intégrer le cloud et les pratiques de développement modernes dans l'automobile me semble extrêmement bénéfique.

Pilier 3 pour SDV : simulation et développement de véhicules dans le cloud

ROBERT : Oui, et le troisième pilier consiste justement à utiliser la simulation de véhicules dans le cloud pour développer et tester le logiciel indépendamment du véhicule.

JOHN : J'apprécie beaucoup ce concept. D'ailleurs, chez Sonatus , nous adoptons nous-mêmes cette approche : alors que, par le passé, nous utilisions exclusivement des systèmes matériels, avec des instances physiques dans notre laboratoire, nous passons désormais à une méthodologie « cloud » qui nous permet d'effectuer une grande partie de nos simulations dans le cloud. C'est beaucoup plus évolutif et bien plus performant.

ROBERT : C'est sympa, tu utilises déjà le troisième pilier. J'adore ça.

4e pilier de la SDV : la collaboration

ROBERT : Le quatrième pilier, c’est la collaboration. Aucune entreprise ne peut à elle seule développer et déployer la multitude de logiciels dont nous avons besoin pour le véhicule défini par logiciel. Nous avons besoin d’une collaboration au sein du secteur entre les entreprises de matériel et de logiciels, les équipementiers et les fournisseurs de premier rang, les intégrateurs de systèmes… Tout le monde doit s’unir pour que cela devienne réalité.

JOHN : Nous l'avons également constaté dans notre propre expérience : nous entretenons des relations directes avec nos partenaires équipementiers, mais nous travaillons également avec des fournisseurs de premier rang, des fournisseurs de silicone, des partenaires logiciels et des consortiums afin de nous assurer que nous nous appuyons sur des normes. Nous vivons donc directement ce que vous venez de décrire.

ROBERT : Et en parlant de consortiums, il y en a vraiment beaucoup qui se forment en ce moment, rassemblant les acteurs du secteur pour tenter de s'attaquer à ce concept de « véhicule défini par logiciel ».

SOAFEE : architecture ouverte et évolutive pour les périphériques embarqués

JOHN : Dans cette optique, on devrait peut-être parler de SOAFEE, un sujet important qui nous tient tous les deux à cœur.

ROBERT : SOAFEE est donc une initiative collaborative menée par le secteur, qui vise à intégrer les méthodologies, technologies et outils « cloud native » au développement automobile afin de faire du véhicule défini par logiciel une réalité.

JOHN : Peux-tu nous dire ce que signifie SOAFEE, puisque c'est un acronyme, n'est-ce pas ?

ROBERT : Ça s'écrit S-O-A-F-E-E, pour « Scalable Open Architecture for the Embedded Edge » (architecture ouverte et évolutive pour les périphériques embarqués).

JOHN : Et je suis heureux de dire qu’ Sonatus a été l’un des premiers membres de SOAFEE, et nous sommes fiers d’en faire partie. Approfondissons donc un peu ce sujet. Pouvez-vous nous parler des types de projets sur lesquels SOAFEE travaille ?

ROBERT : La motivation principale et les objectifs de SOAFEE reviennent donc vraiment à ces quatre piliers, qu’il s’agit de concrétiser pour que le véhicule défini par logiciel devienne une réalité. Comme je l’ai dit, nous allons donc adopter des méthodologies « cloud native » et les appliquer au véhicule. Le problème avec le véhicule, c’est qu’il est différent d’une instance cloud. Nous devons tenir compte de aspects tels que la sécurité fonctionnelle et le temps réel, ce qui n'est pas nécessaire dans une instance cloud. Ainsi, une grande partie des travaux de SOAFEE, et de la collaboration entre ses membres, porte sur la manière d'intégrer ces méthodologies et ces outils dans un environnement automobile.

JOHN : Alors, combien y a-t-il de membres au sein de SOAFEE et quels types d'entreprises y participent ?

ROBERT : Nous comptons donc actuellement près de 90 membres au sein de SOAFEE, issus de l’ensemble de l’écosystème logiciel, du monde du cloud, du matériel informatique, des équipementiers, des fournisseurs de premier rang et des intégrateurs de systèmes. Tout le monde s’implique dans SOAFEE et apporte son expertise et ses technologies à l’architecture et au cadre SOAFEE.

Conception « cloud-native » pour le secteur automobile

JOHN : Vous avez donc évoqué un sujet essentiel pour SOAFEE : la conception « cloud native ». J'aimerais beaucoup que vous développiez un peu plus ce point et que vous nous expliquiez ce que signifie « cloud native » de manière générale, mais aussi en quoi cela profite au secteur automobile ?

ROBERT : Le « cloud native » désigne un ensemble de méthodologies, de technologies et d’outils destinés au développement d’applications logicielles sur des instances cloud. Cela implique des méthodologies telles que la CI/CD, dont nous avons parlé précédemment, qui permettent l’intégration continue et le déploiement continu de logiciels vers, dans ce cas précis, des instances cloud, que nous intégrons au véhicule. Cela implique également de décomposer le logiciel en éléments plus petits appelés « microservices », qui peuvent ensuite être développés et déployés plus facilement à l’aide de ces outils et technologies « cloud native ».

JOHN : Elle est également étroitement liée à une architecture orientée services, dans laquelle les services sont mis à disposition au sein du véhicule ou dans d'autres parties du système.

ROBERT : C'est tout à fait exact, et cela fait désormais appel à des technologies largement utilisées dans le cloud, telles que les conteneurs, pour déployer facilement les logiciels et les microservices sur leurs cibles prévues. Cela implique également des technologies comme l'orchestration, qui vous permettront de faire passer vos logiciels du cloud, et non pas via une instance cloud, directement dans le véhicule. C'est un excellent moyen de déployer facilement et de manière agile des logiciels dans le véhicule.

JOHN : Et je sais que l'un des axes sur lesquels vous travaillez consiste à étendre l'infrastructure d'orchestration et de conteneurs afin de pouvoir détecter les exigences de sécurité, les exigences critiques ou les exigences critiques en temps réel des conteneurs.

ROBERT : Oui, et pour en revenir au premier pilier, celui des normes, nous nous appuyons sur les normes existantes tant pour l’orchestration que pour les conteneurs, et nous étudions actuellement comment les utiliser dans le cadre du développement des véhicules, mais aussi s’il est nécessaire de les adapter à ce même développement.

JOHN : Il s'agit donc plutôt de les développer davantage plutôt que de réinventer la roue.

ROBERT : Tout à fait.

JOHN : Merci pour ce formidable aperçu de SOAFEE. Je suis vraiment ravi d'apprendre à quel point cette association se développe et combien de membres y participent.

Tendances futures en matière d'architecture matérielle et logicielle dans le secteur automobile

JOHN : Si on prend un peu de recul et qu'on élargit notre perspective, quelles sont, selon toi, les autres tendances qui se dessinent dans le domaine des logiciels et des véhicules ?

ROBERT : Il est donc évident qu’avec la prolifération des logiciels, l’augmentation des fonctions définies par logiciel et, plus généralement, la multiplication des logiciels, nous allons nous retrouver face à des centaines de millions de lignes de code dans les véhicules de nouvelle génération, surtout à mesure que nous progressons vers des niveaux d’autonomie plus élevés. Nous allons également assister à une évolution probable de l’architecture des véhicules. Nous en sommes d’ailleurs déjà témoins aujourd’hui. On observe par exemple l’apparition d’architectures par zones, ainsi que des systèmes de calcul centralisés plus puissants, qui seront nécessaires pour donner vie à ces fonctions logicielles.

JOHN : C’est un très bon argument. Nous avons d’ailleurs récemment évoqué, dans un autre épisode, l’importance des réseaux modernes dans les véhicules, et la mise en place d’architectures par zones est l’un de leurs nombreux avantages. Cela permet de simplifier le véhicule, de réduire son poids et son coût, ainsi que la complexité de son assemblage, par rapport aux réseaux actuels, qui peuvent s’avérer plus lourds. C’est donc un outil vraiment puissant.

ROBERT : Oui, et on voit que ça se profile déjà, c'est ce qui est intéressant. Les gens s'intéressent à ces architectures par zones. Beaucoup d'entre elles sont pour l'instant une sorte d'hybride entre les contrôleurs de domaine et les zones, mais c'est passionnant de voir cette évolution se dérouler sous nos yeux.

Consolidation des unités de contrôle électronique (ECU) et des charges de travail

JOHN : Nous avons également évoqué, dans un autre épisode, l’importance de regrouper les charges de travail : un calculateur électronique (ECU) exécute ainsi plusieurs bases de code différentes pour effectuer diverses tâches. Arm joue-t-il un rôle dans ce domaine ?

ROBERT : À mesure que l’architecture des véhicules évolue et que les différents nœuds du véhicule intègrent de plus en plus de puissance de calcul, il devient possible d’exécuter plusieurs applications logicielles sur un seul système de traitement. C’est là qu’interviennent certaines technologies et techniques, telles que la virtualisation et l’hyperviseur, ainsi que les conteneurs, qui permettent à ces différentes fonctions logicielles de coexister sans interférer les unes avec les autres.

JOHN : Je pense que c'est l'un des nombreux avantages de l'intégration de l'architecture moderne des processeurs Arm dans le secteur automobile, car cela permet de bénéficier d'un grand nombre de ces fonctionnalités qui sont courantes dans les centres de données et les appareils mobiles, mais qui ne l'étaient peut-être pas encore autant dans le secteur automobile jusqu'à présent.

ROBERT : Oui, c'est vrai, et cela facilite vraiment la transition vers une architecture définie par logiciel. C'est justement de ça qu'il s'agit.

Résumé

JOHN : Eh bien, Robert, merci beaucoup pour cette conversation très riche. J’ai vraiment apprécié ta présence ici.

ROBERT : Eh bien, merci, John, merci de m’avoir invité à venir ici pour discuter avec toi. J’ai passé un très bon moment, et c’est formidable de travailler avec toi et avec l’ Sonatus , dans le cadre de nos initiatives Arm et SOAFEE.

JOHN : Dans l'épisode d'aujourd'hui de « The Garage », nous avons abordé les technologies matérielles et logicielles essentielles nécessaires pour faire des véhicules définis par logiciel une réalité. Nous avons également évoqué l'importance des normes, la collaboration entre plusieurs entreprises, ainsi que l'utilisation de technologies issues d'autres domaines pour les adapter aux applications automobiles. Nous espérons que vous avez apprécié la conversation d'aujourd'hui et nous avons hâte de vous retrouver très bientôt dans un prochain épisode de « The Garage ». Merci beaucoup.