Das Aussehen und die grundlegenden Funktionen eines Fahrzeugs haben sich seit Jahrzehnten wenig verändert. Viele Innovationen im Auto der Zukunft werden durch Software getrieben. (Bild: NXP)
Auch nach über hundert Jahren der Weiterentwicklung bei Leistung, Komfort und Verbrauch hat ein Auto noch vier Räder und einen Motor. Selbst mit der Einführung von Elektro- und Hybrid-Fahrzeugen hat sich am Aussehen und den grundlegenden Funktionen nur wenig verändert. Je software- und datengetriebener Autos werden, desto mehr rücken jedoch neue Kundenanforderungen in den Mittelpunkt. Zum Beispiel die Sicherheit zunehmend automatisierter Fahrzeuge. Die Nachhaltigkeit und Emissionsarmut im Betrieb und bei der Herstellung. Oder auch der Schutz der mit dem Fahrzeug ausgetauschten Daten – um nur einige Aspekte zu nennen, die Autokäufer heute umtreiben.
Gleichzeitig wandeln sich die Marktteilnehmer in der Automobilindustrie immer mehr von Herstellern zu Plattform-Anbietern. Ähnlich wie bei Smartphones, die ihre Nutzer erkennen und ihnen eine auf den eigenen Daten und Präferenzen basierende Oberfläche zeigen, werden die Fahrzeuge der Zukunft ein enormes Spektrum an Personalisierungsoptionen bieten.
KI ersetzt herkömmliche "If, Then, Else"-Programmierung
Aber es kommen noch zahllose weitere Herausforderungen auf die Industrie zu. Die wahrscheinlich größte von allen ist, den Fahrer eines Fahrzeugs komplett zu ersetzen. Das erfordert Millionen von Codezeilen und hat viele tiefgreifende Änderungen zur Folge. So werden zum Beispiel die Funktionen im Fahrzeug immer stärker zentralisiert – das reduziert die Komplexität und spart Platz, Gewicht und Kosten. Funktionen, für die früher Hunderte von einzelnen Steuergeräten erforderlich waren, werden künftig vollständig auf derselben Hardware in einer robusten, sicheren Softwareumgebung ausgeführt. In vielen Fällen wird die herkömmliche und sequenzielle "If, Then, Else"-Programmiermethodik durch Technologien der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens ersetzt. Einmal trainiert, mit riesigen Datenmengen, wird die künstliche Intelligenz schneller und sicherer arbeiten als das Gehirn eines Fahrers.
Das bedeutet, Automobilhersteller müssen eine noch nie dagewesene Menge an Echtzeitdaten von der riesigen Anzahl der im Auto integrierten Sensoren verarbeiten. Die extremen Verarbeitungslasten, die die komplexen mathematischen Operationen und Matrixmultiplikationen der Hardware dabei abverlangen, sind nur mit hoch optimierten Hardware-Beschleunigern zu bewältigen.
Darüber hinaus muss die Software, die auf den Plattformen läuft, ständig gewartet werden. Das wiederum erfordert sichere Over-the-Air-(OTA)-Updates (OTA). Kontinuierliche Aktualisierungen, die direkt in die Software des Fahrzeugs einfließen, sorgen dafür, dass es "lernt", sich den Wünschen und Bedürfnissen seiner Insassen anpasst und ihre Sicherheit gewährleistet. Auch hier spielen Halbleitertechnologien eine große Rolle – sie unterstützen OTA durch die aktive Verwaltung von Speicherpartitionen und Prozessen, um während eines Live-Updates Stabilität zu gewährleisten.
Die Zentralisierung der Funktionen, künstliche Intelligenz und OTA-Updates sind entscheidende Bausteine für das Auto der Zukunft. KI wird das Auto steuern, während es in einer virtuellen Umgebung weiter lernt. Kontinuierliche Aktualisierungen, die direkt in die eingebettete Software des Fahrzeugs einfließen, bedeuten, dass seine Funktionalität wirklich softwaredefiniert sein wird.
Getrieben werden all diese Entwicklungen zunächst von Software. Diese benötigt aber äußerst leistungsstarke Hardware, die in der Lage sein muss, die enormen Mengen an Echtzeitdaten zu verarbeiten. Gerade im softwaredefinierten Fahrzeug spielen zuverlässige und leistungsfähige Halbleiter daher eine größere Rolle als je zuvor.
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