ソフトウェア定義車両（SDV）に向けた将来性のあるアーキテクチャの実現

ホワイトペーパーの概要

サンジェイ：『Driving Innovation 』の新たなエピソードへようこそ。このポッドキャストでは、自動車業界がソフトウェア定義車両（SDV）への移行を実現するための技術やソリューションについてお話ししています。私はサンジェイ・カトリです。現代のデータセンターは、モビリティの未来とどのような関係があるのでしょうか？ 簡単に言えば、非常に深い関係があります。Sonatus がスポンサーを務め、Ward’s Autoが最近発表したホワイトペーパー『ソフトウェア定義車両のための将来を見据えたアーキテクチャの実現（Realizing Future Proof Architectures for Software-Defined Vehicles）』では、自動車業界が、従来のハードウェア中心のデータセンターから、現代的なソフトウェア定義プラットフォームへの移行から得られた教訓をどのように活かせるかを解説しています。こうしたプラットフォームは、驚くほど多様な革新的かつ重要なアプリケーションやサービスを支えるようになっています。

自動車業界が直面する課題とSDVの必要性

自動車業界は今、岐路に立っています。コネクテッドなデジタルデバイスから絶えず新しい機能や体験を得ることになれた消費者の、急速に変化する要求や期待に応えるには不適切な車両アーキテクチャに、業界は苦慮しているのです。率直に言えば、現代の自動車は、ますますネットワーク化が進み、デジタル機能を備えた先進技術が搭載されているという点で、デジタルデバイスに似ています。 そこで登場するのが、「ソフトウェア定義車両（Software-Defined Vehicle）」です。これは、車両およびその電気・電子システムのアーキテクチャに対する革新的なアプローチであり、最新のコンピューティング技術やネットワーク技術が活用され、ソフトウェアが基盤となるハードウェアから切り離されています。これにより、ハードウェア部品や重厚なワイヤーハーネスをさらに追加するのではなく、ソフトウェアを通じて新しい運転体験やユーザー体験を継続的かつ動的に追加することが、はるかにシンプルかつコスト効率良く実現できるようになります。

ソフトウェア定義データセンター（SDDC）への移行との比較

この変化は、データセンターで見られた進化を反映しています。データセンターでは、基盤となるハードウェアインフラストラクチャが、その上で動作するソフトウェアから抽象化されてきました。その結果、あらゆる分野で多様なアプリケーションが爆発的に増加しました。製造業、企業IT、銀行・金融、ソーシャルメディア、IoT、そして最近では大規模なAI など、その例を挙げればきりがありません。

SDVにおける柔軟な基盤の必要性

同様に、柔軟で動的に更新可能な基盤の上に構築されたSDVは、モビリティの未来における新たな一章を切り拓く自動車分野のイノベーションを支えるプラットフォームとしての役割を果たすことができます。

SDDCへの移行から得られた主な教訓

このホワイトペーパーでは、最新のソフトウェア定義データセンターへの移行から得られた重要な教訓を強調しています。これらは次世代の自動車プラットフォームに応用可能であり、OEM各社が急速に変化する消費者動向、競争環境、規制環境に対応することをより容易かつコスト効率良くします。まず、自動車用ハードウェアの開発リードタイムはソフトウェア開発よりもはるかに長いため、ハードウェアとソフトウェアを分離することは、ハードウェアの開発が進んでいる間もOEM各社が革新的な新機能や改善に継続的に取り組めるようにするために不可欠です。 次に、最新のデータセンターの主力であるハードウェアリソースの仮想化により、OEMは長年にわたり増え続けた「ブラックボックス」の一部を統合できるようになり、コストを削減するとともに、車両のライフサイクル全体にわたる更新やメンテナンスを効率化できます。 また、仮想化と組み合わせたリソースプーリング（これも現代のデータセンターの特徴の一つ）により、OEMはアプリケーションの優先度や需要に基づいてリソースを動的に割り当てることが可能となり、安全関連および非安全関連の多様なアプリケーションを、最適かつ信頼性の高い方法で実行できるようになります。 最後に、車載ソフトウェアプロセスの自動化およびオーケストレーション機能により、ネットワーク管理、データ収集、車両診断、パフォーマンスチューニングの更新といったタスクを遠隔で容易に監視、設定、自動化できるようになり、柔軟性と効率性に新たな次元が加わります。

SDVアーキテクチャへの応用事例

このホワイトペーパーでは、ソフトウェア定義データセンターのこうした教訓や原則を、SDVアーキテクチャにどのように実装できるかについてさらに解説しています。車両ネットワークは、最新のイーサネットベースの技術を用いたソフトウェア定義ネットワークとして設計されなければなりません。そこでは、制御プレーンとデータプレーンが分離されており、車両に新しい機能が追加された際にも、設定や変更が容易に行えるようになっています。 ソフトウェア定義コンピューティングは、高性能ECUを用いて実装されます。これらのECU上で仮想マシンやコンテナを実行することで、クラウドネイティブなCI/CDパイプラインが実現され、新しいソフトウェア機能の開発と展開が迅速化されます。車両のE/Eアーキテクチャ全体に分散する複数のECUにまたがるストレージでさえ、ネットワーク共有ストレージや車載データベースを活用することでソフトウェア定義化が可能となり、車両データの保存と取得がより効率的になります。 車両インフラストラクチャのこれらの要素をソフトウェア主導型に設計することの最終的な成果として、OEMは、車両のライフサイクルのどの段階においても、自動化を含め、非常に大規模な車両群をより効率的に遠隔管理・更新できるようになります。

自動車分野における違い

また、本ホワイトペーパーでは、自動車の環境がデータセンターとはいくつかの点で異なること、そしてソフトウェア主導の構成可能性を実現するためのアーキテクチャ設計においては、その点を考慮しなければならないことを認めている。自動車は「システムの集合体」であるだけでなく、安全上極めて重要な機能、すなわち安全かつ確実な走行を行う組み込みデバイスでもある。 本ホワイトペーパーでは、安全性、セキュリティ、信頼性の観点から、自動車分野に向けた提言を行っている。その意味で、SDV（ソフトウェア定義車両）を単に「車輪付きの最新型データセンター」として捉えるのではなく、「インテリジェント・エッジ・データセンター」、すなわちソフトウェア・プラットフォームと専用設計のエッジ・デバイスの両方の特性を兼ね備えたものとして捉えることが正しいと結論づけている。

概要

以上が、「将来にも対応可能なSDVアーキテクチャの実現」に関するホワイトペーパーの簡単な概要でした。このエピソードで取り上げられたトピックについてより深く理解していただくため、ぜひホワイトペーパーをダウンロードすることをお勧めします。また、Driving Innovation ポッドキャストの今後のエピソードでは、自動車技術の未来やSDVへの道のりに関するさらなる洞察をお届けしますので、どうぞお楽しみに。