RoX ist die einzige Hardware-Architektur, die das gesamte Spektrum der Processing-Anforderungen abdeckt.(Bild: Renesas)
Software-definierte Fahrzeuge (SDV) bilden den Kern der zukünftigen Automobiltechnik. Mit der RoX-Plattform von Renesas entstehen Fahrzeuge, die Sicherheit, Effizienz und Flexibilität in der Fahrzeugentwicklung auf eine neue Ebene heben.
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Wenngleich der Begriff Software-defined Vehicle (SDV) erst in den letzten Jahren verstärkt verwendet wird, verbessert Software das Fahrerlebnis – und die Sicherheit – im Auto bereits seit fast einem halben Jahrhundert. Seit der Einführung von Software-gesteuerten elektronischen Steuerungen in den 1970er Jahren ist die Zahl der Verkehrstoten pro 100 Millionen gefahrener Kilometer um 70 Prozent gesunken: von 4,5 im Jahr 1970 auf weniger als 1,33 im Jahr 2021. In ähnlicher Weise haben softwaregesteuerte Präzisionsregler und die Optimierung des Verbrennungsmotors den Ausstoß fossiler Brennstoffe seit den 1970er Jahren um 70 % reduziert.
Was bisher jedoch fehlte, war ein echter Software-first SDV-Ansatz, der die parallele Entwicklung von Hardware und Software unterstützt. Möglich wird dies durch die Kombination von Cloud-basierter Entwicklung mit einer anpassbaren Simulationsumgebung.
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Hier kommt die kürzlich von Renesas veröffentlichte RoX-Plattform (R-Car Open Access) ins Spiel. RoX ist die einzige Hardware-Architektur, die das gesamte Spektrum an Verarbeitungsanforderungen abdeckt – von zonalen Steuergeräten bis hin zu zentralen High-End-Rechnern. Damit lassen sich SDVs der nächsten Generation mit sicheren, kontinuierlichen Software-Updates für alle Modelle von der Einstiegs- bis zur Luxusklasse schnell entwickeln.
Save the date: 30. Automobil-Elektronik Kongress
Save the Date! Der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Kongress findet 2026 am 16. und 17. Juni statt.
Am 16. und 17. Juni 2026 findet zum 30. Mal der Internationale Automobil-Elektronik Kongress (AEK) statt. Dieser Netzwerkkongress ist bereits seit vielen Jahren der Treffpunkt für die Top-Entscheider der Elektro-/Elektronik-Branche und bringt nun zusätzlich die Automotive-Verantwortlichen und die relevanten High-Level-Manager der Tech-Industrie zusammen, um gemeinsam das ganzheitliche Kundenerlebnis zu ermöglichen, das für die Fahrzeuge der Zukunft benötigt wird. Trotz dieser stark zunehmenden Internationalisierung wird der Automobil-Elektronik Kongress von den Teilnehmern immer noch als eine Art "automobiles Familientreffen" bezeichnet.
SDV-Plattformen stellen die nächste Stufe der Automobiltechnologie dar. Sie verwandeln herkömmliche Fahrzeuge in adaptive, personalisierte und vernetzte Systeme. Im Gegensatz zu konventionellen Fahrzeugen, bei denen die Funktionalität in erster Linie hardwaregesteuert ist und Änderungen physische Modifikationen erfordern, nutzen SDVs Software, um den Fahrzeugbetrieb zu steuern, zu überwachen und zu aktualisieren. Dieser Paradigmenwechsel bietet beispiellose Flexibilität, Skalierbarkeit und Effizienz bei der Fahrzeugkonstruktion, der Wartung und dem Fahrerlebnis insgesamt.
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Das Herzstück eines SDV ist die Entkopplung von Hardware und Software. Dies ermöglicht Over-the-Air-Updates (OTA), die konzeptionell denen ähneln, die in Computern und IoT-Geräten verwendet werden, jedoch mit einer zusätzlichen komplexen Ebene für Cyber-Sicherheit, funktionaler Sicherheit (FuSa) und Robustheit. Damit können Fahrzeughersteller Updates bereitstellen, um Fehler zu beheben, Funktionen zu erweitern oder sogar neue Funktionen einzuführen, ohne dass ein Werkstattbesuch erforderlich ist. Für die Verbraucher bedeutet dies eine schnellere Verfügbarkeit und eine kontinuierliche Verbesserung des Fahrzeugbetriebs.
Einer der wichtigsten Vorteile von SDVs ist die erhöhte Sicherheit beim autonomen Fahren. Durch Weiterentwicklungen in den Bereichen künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) lässt sich mit Software-Updates die Fähigkeit des Fahrzeugs, seine Umgebung zu erkennen und darauf zu reagieren, kontinuierlich verbessern. Diese Anpassungsfähigkeit ist von entscheidender Bedeutung, da sich die Automobilindustrie auf dem Weg zu vollautonomen Fahrzeugen befindet, die eine ständige Weiterentwicklung und Informationsverarbeitung in Echtzeit erfordern.
Außerdem ermöglichen SDVs ein besseres Fahrzeugmanagement und eine bessere Fahrzeugdiagnose. Moderne Telemetrie kann Echtzeitdaten zur Fahrzeugleistung liefern und den Wartungsbedarf vorhersagen, bevor es zu kritischen Problemen kommt. Dadurch lassen sich Ausfallzeiten reduzieren und die Lebensdauer des Fahrzeugs verlängern, was sowohl für Flottenbetreiber als auch für Fahrzeughalter Kosteneinsparungen und Zuverlässigkeit bedeutet.
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Das SDV-Modell ermöglicht auch die nahtlose Integration mit anderen digitalen Ecosystemen. Fahrzeuge können mit der Smart-City-Infrastruktur, anderen Fahrzeugen und persönlichen intelligenten Geräten kommunizieren und so ein ganzheitliches Konzept schaffen, das den Komfort und die Effizienz der städtischen Mobilität erhöht.
Die moderne Wertschöpfungskette von Software-definierten Fahrzeugen beschreibt, wie sich E/E-Architekturen grundlegend wandeln und neue Partnerrollen entstehen – von klassischen OEMs und Tier-1-Zulieferern bis hin zu Cloud-Dienstleistern und Software-Plattformanbietern, die gemeinsam die digitale Transformation der Automobilindustrie vorantreiben.(Bild: Renesas)
Ein typisches modernes Auto verfügt heute über mehr als 100 Millionen Codezeilen, die von einer Vielzahl von Zulieferern stammen. Das macht Softwaretests und die Integration von Steuergeräten äußerst kompliziert. Die Komplexität wird durch die Tatsache erhöht, dass die meisten Entwicklungsprozesse „agil“ sind und die Anforderungen durch eine kontinuierliche nächtliche Integrations-/Entwicklungsregression validiert werden müssen. Die Vielfalt der Softwarelieferanten erhöht die Fehlerwahrscheinlichkeit aufgrund der Integrationskomplexität zusätzlich.
Der Aufbau eines SDV bringt neue Herausforderungen mit sich, die technische, rechtliche und operative Bereiche umfassen. Diese Herausforderungen sind wie folgt vielfältig und eng miteinander verbunden:
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Komplexe Software-Integration: Sicherstellung einer reibungslosen Interoperabilität zwischen komplexen Betriebssystemen bei gleichbleibend hoher Leistung und Zuverlässigkeit
Cybersecurity-Risiken: Robuste Cybersicherheit schützt vor Hackerangriffen, Datenlecks und anderen böswilligen Aktivitäten, einschließlich der Sicherung von Kommunikationskanälen
Compliance: Gewährleistet die Einhaltung unterschiedlicher regionaler Normen und Vorschriften zu Fahrzeugsicherheit, Datenschutz und Emissionen
Software-Aktualisierungen: Management von OTA-Software-Updates, um sicherzustellen, dass diese zuverlässig und sicher an eine globale Fahrzeugflotte geliefert werden
Zuverlässigkeit und Redundanz: Redundante Systeme gewährleisten einen unterbrechungsfreien Betrieb im Falle eines Software- oder Hardwareausfalls
Datenschutz und Ethik: Strenge Datenschutzmaßnahmen und transparente Datennutzung unter Berücksichtigung ethischer Aspekte des autonomen Fahrens
Hohe Entwicklungskosten: Management der Kosten, die mit der Entwicklung, dem Testen und dem Einsatz von hochentwickelter Software und Hardware verbunden sind, insbesondere für kleinere Hersteller
Talentgewinnung und Qualifikationslücken: Überbrückt die Kompetenzlücke zwischen traditioneller Automobiltechnik und moderner Software-, Cybersicherheits- und KI-Entwicklung
Beurteilung der Wertschöpfungskette im digitalen Zeitalter
Bis vor kurzem wurden Fahrzeuge von OEMs konzipiert, konstruiert und ausgeliefert. Die Tier-1-Zulieferer halfen, die Lücken bei der Komponentenintegration, den Tests, der Validierung und den Wartungsservices zu schließen. Tier-2- und Tier-3-Zulieferer stellten den Tier-1-Unternehmen Software- und Hardwarekomponenten für die Integrationsaufgaben bereit.
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Treibende Faktoren wie Elektrifizierung, autonomes Fahren und Flottenvernetzung haben die moderne Wertschöpfungskette der Automobilindustrie und die zugrunde liegenden E/E-Architekturen (elektrisch/elektronisch) grundlegend verändert. Die Digitalisierung ist damit in den Mittelpunkt gerückt. Während einige der Verantwortlichkeiten der traditionellen Tier-1-Akteure von den OEMs übernommen werden, ist eine Reihe völlig neuer Dienstleister in der Wertschöpfungskette hinzugekommen. Dazu gehören Cloud-Plattform- und Software-Dienstleister, die die verschiedenen Teile sowohl während der Entwicklung als auch im Feld zusammenführen und integrieren.
Dieses neue, ständig aktualisierbare Fahrzeug kann nur durch einen vollständig aktualisierbaren End-to-End-Software-Stack geliefert werden, der sicher und einfach zu entwickeln, zu testen und zu warten ist. Viele traditionelle Zulieferer, darunter Halbleiter-, Betriebssystem- und Middleware-Firmen, die ursprünglich isolierte Komponenten an die Tier-1-Unternehmen lieferten, müssen nun ein Produktpaket aufbauen. Dies muss die Anforderungen einer gesamten OEM-Flotte unterstützen, die durch ein SDV-Feature-Set definiert ist.
Die RoX SDV-Plattform von Renesas ist für die aktuelle Generation der R-Car SoCs, die kommende R-Car Gen 5 MCU/SoC-Familie und zukünftige Geräte konzipiert.(Bild: Renesas)
RoX Open Access Platform beschleunigt die SDV-Entwicklung
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Die SDV-Plattform RoX von Renesas ist für die aktuelle Generation der R-Car SoCs, die kommende MCU/SoC-Familie R-Car Gen 5 und zukünftige Bausteine konzipiert. Die neue Plattform bietet OEMs und Tier-1-Zulieferern die Flexibilität, eine breite Palette skalierbarer Prozessorlösungen für ADAS-, IVI-, Gateway- und Cross-Domain-Fusion-Systeme sowie für Body Control, Domain und Zone Control zu entwickeln.
Dank einer neuen, einheitlichen Hardware-Architektur auf der Basis von Arm-CPU-Kernen können Kunden, die mit den SoCs der R-Car Gen 5 entwickeln, dieselbe Software und dieselben Tools für verschiedene E/E-Anwendungen über unterschiedliche Fahrzeugmodelle und -generationen wiederverwenden. So bleiben ihre technischen Investitionen geschützt.
Heutzutage investieren OEMs und Tier-1-Zulieferer stark in die Entwicklung und Wartung von Software. Renesas ist sich dieser Herausforderung bewusst und arbeitet eng mit seinen Kunden und Partnern zusammen, um eine flexible, sofort einsatzbereite Entwicklungslösung bereitzustellen, die über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs hinweg eingesetzt werden kann.
Aish Dubey
Vice President & General Manager, Digital High-Performance Computing Business bei Renesas
