盖世汽车讯 随着汽车电子化日益普及,管理所有计算机和辅助系统成为一项复杂的任务,而且电缆线束增加了汽车的重量。据外媒报道,在CeCaS(中央汽车服务器-汽车超级计算,Central Car Server — Supercomputing for Automotive)联合研究项目中,弗劳恩霍夫(Fraunhofer)的研究人员基于利用一个计算机平台集中管理所有电子元件的理念探讨相关系统架构。这将有助于更轻松地构建高度自动化和互联车辆。这项技术的核心要素是极其可靠、实时工作的以太主干网。
想象一下,一辆汽车的组件由中央超级计算平台控制,而不是由数十个复杂互联的计算机系统控制;用户可以通过Wi-Fi轻松安装更新,而不需要求助于机械师,并根据需要整合新功能。作为联合研究项目CeCaS的一部分,这是弗劳恩霍夫光子微系统研究所(Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems, IPMS)和汽车行业合作伙伴的愿景。他们的目标是重塑汽车中使用的计算机体系结构,以满足有关自动化和互联车辆的高要求。该理念是把汽车变成车轮上的超级计算机,其中组件可以相互实时通信。该项目已得到德国联邦政府的支持。
现在,自动化和互联等趋势极大地增加了车内数据量,人们迫切需要新的汽车计算机结构。因此,汽车制造商致力于寻找解决方案,以实现标准化车辆技术,通过中央实例管理所有组件,优化系统之间的通信,并实时提供所需的计算能力。
在该项目中,弗劳恩霍夫研究人员重点关注时间敏感型网络(TSN)。为了利用这项技术,该团队正在进一步开发其久经考验的的半导体功能块,称为IP核。其目的是为基于以太网的网络技术配备实时功能,同时使其在所有情况下都能保持稳健且极其可靠。
IPMS数据通信和计算部负责人Frank Deicke博士表示:“通过对所有相关控制设备使用一致的系统时间、使用管理进程队列的智能系统,以及对任务进行优先级排序等手段,TSN成功地将实时能力和可靠性结合在一起。”当然,这意味着发送到制动系统的命令比发送到空调的命令具有更高的优先级。尽管车辆每秒生成大量数据,而且其中大部分需要实时处理,但CeCaS系统仍然强大且极其可靠。
以太网还为该项目带来了其他优势。Deicke博士表示:“以太网具有基本优势在于,既非常灵活,又具有高度可扩展性。当与我们的IP核相结合时,这项技术可以轻松适应不同大小、性能类别和功能的车辆。”
类似在CeCaS项目中开发的体系结构模型的优势不止于此。在理想情况下,这可以让用户在不去找机械师的情况下更新汽车。相反,这些汽车将通过Wi-Fi进行更新,几乎就像笔记本电脑或台式电脑一样。Deicke博士表示:“如果需要的话,用户也可以通过这种方式集成新功能。”中央控制系统还需要更窄的电缆线束,这将有助于减少制造过程中使用的材料数量,从而降低成本,从整体上减轻车重。
在这项研究中,弗劳恩霍夫的专家可以利用他们在芯片编程、网络技术以及软硬件协同设计领域的多年经验。
CeCaS项目为未来汽车开发的计算机架构完全不同于当前的构建方法:从基于域的组件控制到区域基管理,只需几个高性能计算平台即可同时控制许多模块。其中包括发动机、变速箱和制动器等安全关键系统,以及行车记录仪、停车辅助系统、温度和接近传感器、电动车窗和座椅调节器电机、空调和车载娱乐系统。