すべてのソフトウェア定義型車両が依存する4つの柱

ようこそ

ジョン：本日の『The Garage 』では、ソフトウェア定義車両を実現するためのハードウェアおよびソフトウェア技術についてお送りします。さあ、始めましょう！ 『The Garage 』へようこそ。私はSonatus の最高マーケティング責任者（CMO）、ジョン・ハインラインです。今日は、「ソフトウェア定義車両」というコンセプトを実現するために必要なハードウェアおよびソフトウェア技術について、具体的にお話ししていきます。本日はArmから特別ゲストをお迎えしています。私の良き友人、ロバート・デイさんです。ロバート、『The Garage 』へようこそ。ご自身のことと、Armでの役割について教えてください。

ロバート：ありがとう、ジョン。ええ、私の名前はロバート・デイです。カリフォルニアを拠点に活動しています。ARMの北米における自動車分野の市場展開を担当しています。また、副次的な役割として、SOAFEEイニシアチブにおけるARMの代表も務めています。

ジョン：ロバート、このポッドキャストにご出演いただき、本当に嬉しいです。あなたとはARMで長年にわたり一緒に仕事をしてきましたし、私がARMで14年間勤務していたことは多くの方がご存知だと思います。ですから、ARMは私にとって特別な存在であり、今回あなたをゲストにお迎えできて大変光栄です。先ほどSOAFEEについて触れられましたが、これは間違いなく非常に重要なテーマですので、後ほど詳しくお話ししたいと思います。

自動車分野におけるArmの役割

ジョン：ARMはスマートフォンなどの分野で非常に有名ですが、自動車分野におけるARMの役割や、自動車分野でどのような市場にサービスを提供しているのかについて、ぜひお話しいただけると嬉しいです。

ロバート：ええ、もちろん。Armは90年代半ばから自動車業界に参入し、自動車向けアプリケーションに採用されてきました。ですから、車のほぼすべての部分に当社の技術が組み込まれています。特に、インフォテインメントやデジタルコックピットといった分野では非常に強みを持っており、現在は先進運転支援システム（ADAS）や自動運転車への展開も進めています。つまり、車内の大規模なシステムにおいて、まさにこうした分野で当社の技術が活躍しているわけです。

ジョン：特に、高性能システムの一部については、かなり確固たる足場を築いたようですね。

ロバート：うん。つまり、そういう状況では、低消費電力で高性能なプロセッサがあると、なかなか役に立つってことだよ。

ジョン：その話を聞いて興味深かったよ。というのも、多くの人は、自動車において低消費電力が重要だとは考えていないと思うからさ。「ああ、携帯電話なら低消費電力である必要があるけど、自動車に何の関係があるの？」ってね。でも実際には、自動車はバッテリー容量に制限があるし、電子サブシステムを設置できるスペースも限られていて、冷却の問題も生じやすい。だから、実は自動車においても、低消費電力は重要な課題なんだ。

ロバート：ああ、そうだね、本当にそうだ。特に、こうした新しい電気自動車の時代に入っていくにつれて、航続距離への不安とか、そういう興味深い問題も出てくるしね。

ジョン：また、ARMがモバイル分野やデータセンターなどの分野で実現してきた高性能化の進歩の多くは、自動車分野にも恩恵をもたらしていると思います。というのも、自動車においても、演算能力への要求が高まっているほか、運転支援やナビゲーションなどの機能もますます重要になっているからです。

ロバート：要はソフトウェアがすべてなんです。その点については、後ほど詳しくお話しします。でも、正直なところ、車に搭載されるソフトウェアが増えれば増えるほど、そのソフトウェアを実際に動作させるためには、より多くの処理能力が必要になってくるんです。

ARMベースの自動車用半導体サプライヤー

ジョン：Armが半導体市場にもたらす強みのひとつは、ソリューションの多様性です。ご存知のように、Armベースのソリューションを提供しているのは1社だけでなく、数十社、数百社にも上るベンダーが存在します。しかし、自動車市場に焦点を当てると、現在、Armベースの自動車用半導体を出荷している主要なベンダーにはどのような企業があるのでしょうか？

ロバート：そうですね、自動車用半導体のパートナー各社は、車両へのシステム導入において、言うまでもなく極めて重要な存在です。 そして、いくつか例を挙げると、クアルコム、ルネサス、エヌビディア、NXP、それにAMDやザイリンクス、ブロードコムといった企業に加え、Embedded Worldで『Dolphin5』を発表したテレチップスといった、興味深い新しいパートナーも加わっています。ですから、現在、非常にエキサイティングな新しい半導体が市場に出回っているのです。

ジョン：実は、Sonatus がこれまで行ってきた開発業務のほぼすべてが、NXP、Broadcom、Marvellなどのベンダーが提供するArmベースのソリューションに関するものです。ですから、皆さんが加わってくださったことを大変嬉しく思っていますし、皆さんの取り組みには非常に強い親近感を抱いています。

ジョン：The Garage では、ソフトウェア定義車両について幅広く取り上げていますが、ARMの視点から、この件についてどうお考えか、ぜひお聞かせいただきたいです。

ソフトウェア定義型車両（SDV）への移行と、SDV実現に向けた4つの柱

ロバート：そうですね。現在、ソフトウェア定義の自動車は極めて興味深いトレンドだと考えています。自動車メーカー各社は、車内の機能をソフトウェアで定義し、その範囲をますます広げていく方法を真剣に模索しているからです。これにより、携帯電話やクラウドの世界と同様に、それらのソフトウェア機能を実際に更新・アップグレードできるようになります。 消費者にとってこれは、車がディーラーを出た後も、スマートフォンのアプリとは異なり、時間の経過とともに実際に性能が向上し続けることを意味します。したがって、これは私たちが車とどのように向き合うかという点だけでなく、消費者と自動車メーカーとの関係においても、非常に劇的な変化をもたらすことになるでしょう。この「ソフトウェア定義車両」の未来へと進むにつれ、本当に興味深い時代が訪れるはずです。

ジョン：その通りです。OEM各社からは、顧客体験の向上やブランドロイヤリティの強化について、大きな関心が寄せられています。ですから、あなたが話されているこれらのトピックの一部は、その実現に大いに役立つようですね。

ロバート：そうですね。実際、今まさにそれが進行中です。ガートナーの最近の調査によると、自動車OEMトップ10企業のうち50％が、2023年には車両にアップデート可能なソフトウェアを搭載して出荷する見込みだそうです。

ジョン：それは本当に興味深いですね。ソフトウェア定義車両の重要な側面として拡張性について話し合いましたが、その積極的な展開に関する統計を聞いて、とてもワクワクしています。では、それをどのように実現するのでしょうか？

SDVの第1の柱：規格の活用

ロバート：SDVの実現には4つの柱があると考えています。その第一の柱は、開発および導入における標準規格の活用です。これにより、ソフトウェア定義車両において差別化される部分は、ツールや基盤となるソフトウェアスタックではなく、アプリケーションそのものとなります。

ジョン：それは納得できるね。だって、報酬がもらえるのは、基盤となる部分が機能しているからじゃないんだ。それらはただ機能していればいいんだけど、その上に付加価値を加えられることが求められるからね。

ロバート：その通り、その通り。それによって、ソフトウェア開発の取り組みをどこに集中させるべきか、またそれらのソフトウェア標準をどのように活用すべきかについて、明確になると思います。

SDVのピラー2：新しいソフトウェア手法および技術の活用

ロバート：第2の柱です。つまり、新しいソフトウェア開発手法や技術の活用であり、この点において、自動車業界は携帯電話の開発やクラウドの開発・導入といった他業界の手法を取り入れ、CI/CD（継続的インテグレーション・継続的デリバリー）といった手法を活用することで、車両内のソフトウェア定義機能のアジャイルな開発と導入を実現できると考えています。

ジョン：それはとても重要そうですね。クラウドは実に多くの分野に影響を与えていると思いますし、クラウドや最新の開発手法を自動車に取り入れることは、非常に有益だと思います。

SDVの「第3の柱」：クラウド上での車両シミュレーションと開発

ロバート：はい、そして3つ目の柱は、クラウド上の車両シミュレーションを活用して、実際に車両から離れてソフトウェアの開発やテストを行うことです。

ジョン：そのコンセプト、とても気に入りました。実際、Sonatus でもそのアプローチを採用しています。従来は、自社ラボに物理的なインスタンスを設置するといった、純粋にハードウェアベースのシステムを使用してきましたが、現在はクラウドへの移行を進めており、シミュレーションの多くをクラウド上で実行できるようになっています。これにより、スケーラビリティが大幅に向上し、処理能力も格段に高まりました。

ロバート：それはいいね、もう第3の柱を活用しているんだね。すごくいいね。

SDVの第4の柱：連携

ロバート：4つ目の柱は「協業」です。ソフトウェア定義車両（SDV）に必要な膨大な量のソフトウェアを、単独の企業だけで開発・導入することは不可能です。ハードウェア企業とソフトウェア企業、OEMとティア1サプライヤー、システムインテグレーターなど、業界全体が協力し合い、皆が一丸となって初めて、これを実現できるのです。

ジョン：私たちも実際にそのことを実感しています。OEMパートナーとは直接的な関係を持っていますが、ティア1サプライヤーやシリコーンサプライヤー、ソフトウェアパートナー、コンソーシアムとも連携し、標準に基づいて開発を進めているため、ご指摘いただいた状況を身をもって体験しています。

ロバート：コンソーシアムといえば、現在、実にさまざまなコンソーシアムが結成されており、業界が一丸となって、この「ソフトウェア定義車両」という課題に取り組もうとしているのです。

SOAFEE：組み込みエッジ向けスケーラブルなオープンアーキテクチャ

ジョン：そう考えると、SOAFEEについて話したほうがいいかもしれませんね。これは、私たち二人にとって、とても大切なことですから。

ロバート：つまり、SOAFEEとは、業界主導の共同プロジェクトであり、クラウドネイティブな手法、技術、ツールを自動車開発に取り入れ、ソフトウェア定義型車両の実現を目指しているものです。

ジョン：SOAFEEは頭字語ですよね？その意味を教えていただけますか？

ロバート：S-O-A-F-E-E、つまり「組み込みエッジ向けスケーラブル・オープン・アーキテクチャ」のことです。

ジョン：Sonatus はSOAFEEの初期メンバーの一つであり、その一員であることを誇りに思っています。それでは、その点についてもう少し詳しくお聞きしましょう。SOAFEEが取り組んでいるプロジェクトの種類について教えていただけますか？

ロバート：つまり、SOAFEEの主な動機と目標は、結局のところこれら4つの柱に立ち返り、それらを実現することで、「ソフトウェア定義車両」を現実のものにすることにあるのです。先ほども述べたように、私たちはクラウドネイティブな手法を取り入れ、それを車両に応用していくつもりです。車両の場合、クラウドインスタンスとは状況が異なります。 機能安全やリアルタイム性といった点を考慮しなければなりませんが、クラウドインスタンスではそうした配慮は必要ありません。したがって、SOAFEEが真に注力している点、そして人々が集結して取り組んでいるのは、これらの方法論やツールをどのようにして車両環境に取り入れるかということです。

ジョン：では、SOAFEEには何社の会員がいて、どのような企業が参加しているのですか？

ロバート：現在、SOAFEEの会員数は90社近くに達しており、その範囲はソフトウェアエコシステム、クラウド分野、ハードウェア、OEM、ティア1サプライヤー、システムインテグレーターなど多岐にわたっています。あらゆる企業がSOAFEEに参加し、それぞれの専門知識や独自技術を、このSOAFEEアーキテクチャやSOAFEEフレームワークに活かしています。

自動車業界向けのクラウドネイティブ設計

ジョン：先ほど、SOAFEEにとって重要なテーマとして「クラウドネイティブ設計」について触れられましたね。その点についてもう少し詳しく掘り下げていただき、まず「クラウドネイティブ」が一般的に何を意味するのか、そしてそれが自動車業界にどのようなメリットをもたらすのかについてお話しいただけませんか？

ロバート：クラウドネイティブとは、クラウドインスタンス上でソフトウェアアプリケーションを開発するための方法論、技術、およびツールの総称です。 これには、先ほど触れたCI/CD（継続的インテグレーション／継続的デプロイメント）といった方法論が含まれます。これにより、ソフトウェアの継続的な統合と継続的なデプロイが可能となり、この場合はクラウドインスタンスへのデプロイが実現されます。さらに、ソフトウェアを「マイクロサービス」と呼ばれる小さな単位に分割することも含まれます。これにより、これらのクラウドネイティブなツールや技術を用いて、より容易に開発やデプロイを行うことが可能になります。

ジョン：また、これはサービス指向アーキテクチャとも密接に関連しており、サービスが車両内やシステムの他の部分に公開されます。

ロバート：その通りです。これにより、コンテナなどクラウドで広く利用されている技術を活用し、ソフトウェアやマイクロサービスを目的のターゲットに容易に展開できるようになります。また、オーケストレーションといった技術も活用され、クラウド上のソフトウェアを、クラウドインスタンスではなく、車両そのものに直接展開することが可能になります。これは、アジャイルな手法でソフトウェアを車両に容易に展開するための、非常に優れた方法です。

ジョン：そして、あなたが取り組んでいる分野の一つは、オーケストレーションとコンテナインフラストラクチャを拡張し、コンテナに安全性、重要、あるいはリアルタイムの重要要件がある場合にそれを認識できるようにすることだと承知しています。

ロバート：そうですね。基準に関する第1の柱に戻ると、オーケストレーションとコンテナの両方について、既存の基準を活用して取り組んでいます。具体的には、それらを車両開発にどう活用できるかを検討しているだけでなく、その開発のために基準を拡張する必要があるかどうかも検討しています。

ジョン：つまり、一から作り直すのではなく、既存のものをさらに発展させるということですね。

ロバート：もちろんです。

ジョン：SOAFEEについての素晴らしい概要をありがとう。その成長ぶりと、どれだけのメンバーが参加しているのか、とても楽しみにしています。

自動車用ハードウェアおよびソフトウェアアーキテクチャの今後の動向

ジョン：一歩引いて、もっと広い視野で考えてみると、ソフトウェアや自動車の分野において、今後どのようなトレンドが予想されますか？

ロバート：当然のことながら、ソフトウェアの普及が進み、ソフトウェア定義の機能が増え、ソフトウェアそのものがさらに増えるにつれて、次世代の自動車、特に自動運転レベルがさらに高まるにつれて、数億行ものソフトウェアが搭載されることになるでしょう。また、車両アーキテクチャにも変化が見られるようになるでしょう。実際、すでにその兆しが見え始めています。 ゾーン型アーキテクチャのようなものが現れてきており、ソフトウェア機能を実際に動作させるために必要となる、より大規模で高性能な集中型コンピューティングも登場しつつあります。

ジョン：それは実に重要な指摘ですね。先日、別のエピソードでも車載ネットワークの重要性について話しましたが、ゾーン型アーキテクチャの実現は、その数あるメリットの一つです。現在のネットワークは扱いが煩雑になりがちですが、これと比較して、車両の構造を簡素化し、重量やコスト、組み立ての複雑さを低減できるため、非常に強力なツールと言えます。

ロバート：そうですね。しかも、それが今まさに実現しつつあるのが、興味深いところです。人々はこうしたゾーン型アーキテクチャに注目しています。現時点では、その多くがドメインコントローラーとゾーンの中間的なハイブリッド型ですが、この動きが目の前で展開していく様子を見守るのは興味深いですね。

ECUおよびワークロードの統合

ジョン：別のエピソードでも、ワークロードの統合の重要性について話しましたが、ECUは異なる役割を担う複数のコードベースを実行しています。Armは、そのサポートにおいてどのような役割を果たしているのでしょうか？

ロバート：車両のアーキテクチャが変化し、車内のさまざまなノードに割り当てられる処理能力が増加するにつれて、単一の処理システム上で複数のソフトウェアアプリケーションを実行できるようになります。ここで、仮想化やハイパーバイザーといった技術や手法、そしてコンテナが活用されることになります。これらにより、異なるソフトウェア機能が互いに干渉することなく共存できるようになるのです。

ジョン：これは、アームの最新のプロセッサアーキテクチャを自動車分野に取り入れることによる数多くのメリットの一つだと思います。なぜなら、これにより、データセンターやモバイル分野ではすでに当たり前となっている多くの機能が、自動車分野ではこれまでそれほど一般的ではなかったものの、活用できるようになるからです。

ロバート：ええ、その通りです。そして、それがソフトウェア定義への移行を本当に可能にしているんです。これこそが、この取り組みの真髄なのです。

概要

ジョン：ロバート、今回は幅広い話題についてお話しいただき、本当にありがとうございました。あなたをお迎えできて、とても楽しかったです。

ロバート：ジョン、ありがとう。ここへ呼んでくれて、話をする機会をくれたことに感謝するよ。本当に楽しかったし、ArmやSOAFEEの取り組みの一環として、君やSonatus と協力できて素晴らしいと思う。

ジョン：本日の『The Garage 』では、ソフトウェア定義車両（SDV）を実現するために不可欠なハードウェアおよびソフトウェア技術について話し合いました。また、標準化の重要性や、複数の企業を結びつけること、さらには他分野の技術を自動車用途に応用することについても議論しました。本日の対談をお楽しみいただけたなら幸いです。近いうちに『The Garage 』の次のエピソードでお会いできるのを楽しみにしています。ありがとうございました。