Spezialsoftware für das Auto von morgen

Von Annett Kschieschan

Dresden. Über wenige Themen wurde in den vergangenen Jahren so intensiv diskutiert wie über die Mobilität der Zukunft. Welche Autos werden auf den Straßen von morgen rollen? Wie lassen sich der Wunsch nach individueller Fortbewegung und die rasante Entwicklung im Bereich der Automatisierung verbinden? Das Unternehmen Kernkonzept Dresden will mit seinem L4Re-Betriebssystem für „Arm“-Prozessoren einen eigenen Beitrag leisten. „Unsere L4Re-Hypervisor-Familie unterstützt bereits die neuen Arm-Prozessordesigns. Digitale Zwillinge machen dies möglich. Automobilhersteller und Zulieferer können jetzt mit der Software-Entwicklung beginnen, noch bevor die Hardware verfügbar ist. Das verkürzt die Markteinführung erheblich“, so Dr. Adam Lackorzynski, Gründer von Kernkonzept. Der Markterfolg von Autos werde heute nicht mehr an Hubraum, Radgröße oder Motorleistung gemessen, sondern eben zunehmend an Softwarelösungen, Chips und Sensoren.

Prozesse deutlich beschleunigen

Aber wie sieht das konkret aus? Die Veröffentlichung des Prozessordesigns in einer virtuellen Umgebung macht es möglich, früher als bislang üblich mit der Software-Entwicklung zu starten. Bisher mussten die Programmierer abwarten, bis die neuen Arm-Prozessoren für Autoelektronik auch ganz konkret und physisch verfügbar waren. „Da die Fahrzeugelektronik zunehmend komplexer wird, getrieben von den wachsenden KI- und Software-Anforderungen moderner Automobilanwendungen, muss die Branche schneller innovieren als je zuvor“, so Suraj Gajendra, Vizepräsident für Produkte und Lösungen der „Automotive Line of Business“ im Unternehmen „Arm“. „Ein grundlegendes Umdenken der Produktentwicklung“ sei erforderlich, um eine schnellere Time-to-Market zu erreichen. „Mit dem Support führender Partner wie Kernkonzept kann Arm neue virtuelle Plattformen und Softwarelösungen veröffentlichen. So sind Software-EntwicklerInnen in der Lage, Lösungen zu finden, sobald unsere modernste Hardware verfügbar ist, ohne auf die Chips warten zu müssen“, sagt Gajendra.

Das Thema ist durchaus komplex, sind in einem modernen hochwertigen Fahrzeug doch inzwischen Dutzende, manchmal Hunderte von Steuergeräten für Fahrzeugfunktionen verantwortlich. Früher wurde jede Funktion einem separaten Steuergerät zugewiesen. In modernen Fahrzeugen werden aber immer mehr hochleistungsfähige Automobil-Computer (HPCs) eingesetzt, die viele Funktionen in einem einzigen Steuergerät ausführen. Das Problem: Damit das System sicher läuft und nicht eine kleine Fehlfunktion das komplette Fahrzeug lahm legt, müssen die Hersteller zusätzliche Barrieren einrichten. Sie sollen verhindern, dass Angreifer tiefer in das System eindringen können. Diese Barrieren werden mit dem „L4Re Hypervisor“ oder „L4Re Micro Hypervisor“ bereitgestellt. Die Kombination der virtuellen Plattformen von Arm mit der L4Re-Hypervisor-Familie ermöglicht nach Angaben der Unternehmen zudem die Entwicklung von Funktionen und Anwendungen unabhängig von der konkreten Prozessor-Variante.

Die Geschichte dieser Technologie begann übrigens auch in Sachsen – mit einem sogenannten quell-offenen L4Re-Konzept, das 1996 an der TU entwickelt wurde. Der „Open Source“-Ansatz soll für hohe Transparenz und Sicherheit sorgen. Seitdem haben die Entwickler, von denen viele seit 2012 in der Kernkonzept GmbH – einer Ausgründung aus der TU – vereint sind, das Mikrokern-basierte Betriebssystem weiterentwickelt und für den professionellen Einsatz angepasst. Es ist auch heute noch als Open Source Software verfügbar.