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Elektronik automot ive 11 E E-ArchitEkturEn scher elektronischer E E-Architekturen beteiligt sondern betrachtet diese aus der Perspektive der darauf laufenden Anwendungssoftware Der Trend geht von verteilten Mikrocontrollern in Fahrzeugen hin zu Hochleistungsrechnern HPCs sowie hin zur Konnektivität zu Cloudund mobilen Diensten Bild 1 Traditionell wurden für all diese Rechnerplattformen – Mikrocontroller High-Performance-Computing HPC Cloudoder mobile Dienste – eigene Entwick lungsansätze verwendet Softwarekomponenten wurden für die Bereitstellung auf einer bestimmten Hardware konzipiert Mit dem Übergang zu neuen E E-Architekturen ist es jedoch notwendig die Anwendungsentwicklung flexibler und auf einer höheren von der Hardware unabhängigen Abstraktionsebene anzugehen Bild 2 Das ermöglicht die Verlagerung von Anwendungen von einer Rechenplattform auf eine andere etwa weil noch nicht feststeht ob eine Funktion auf einem fahrzeuginternen HPC in der Cloud oder vielleicht auf einem Smartphone ausgeführt werden soll Das gleiche gilt für die Wiederverwendung von bestehender und Legacy-Software die von einem Mikrocontroller auf einen HPC übertragen wird Natürlich gibt es Grenzen beispielsweise sicherheitskritische Funktionen die eine Echtzeitausführung erfordern und nicht aus dem Fahrzeug ausgelagert werden können Ein solcher Verlagerungsprozess muss die Migration von Anwendungen unterstützen die für unterschiedliche Middleware entwickelt wurden Software von AUTOSAR-Classicbasierten Mikrocontrollern muss auf SOA-Middleware wie AUTOSAR Adaptive oder in virtuellen Maschinen auf HPCs laufen Da die Softwarefunktionalität selbst plattformunabhängig bleibt kann sie für verschiedene Fahrzeugkonfigurationen von einer Computerplattform auf eine andere übertragen werden Das maximiert die Flexibilität und die Wiederverwendung von geistigem Eigentum Die Erstellung der notwendigen Entwicklungsumgebungen erfordert die Zusammenarbeit mit Partnern und Kunden denn der gesamte Prozess – von der implementierungsunabhängigen Anwendung Modell bis zur endgültigen Implementierung von Software-Stacks für die jeweilige Rechnerplattform – muss sichergestellt werden Jede der oben genannten Rechnerplattformen erzielt ihre Leistung durch spezifische in die Prozessoren integrierte Hardwarefunktionen Jede Plattform erfordert in der Regel eine umfassende Kenntnis des betreffenden Chips um alle seine Fähigkeiten optimal nutzen zu können Dies erschwert die Optimierung von Anwendungen und insbesondere ihre Wiederverwendung und ihr Re-Targeting Ingenieure benötigen daher Werkzeuge die den Prozess von den hardwareunabhängigen Anwendungsmodellen hin zu den hardwareoptimierten Implementierungen unterstützen Diese Tools müssen in die Entwicklungsumgebung integriert sein die den Build-Prozess der Software automatisiert und den Code so weit wie möglich für die Prozessoren optimiert Der bewährte Weg dieses Problem zu lösen ist die Codegenerierung mit Optimierung Sie ermöglicht es Ingenieuren eine Funktion zunächst zu entwerfen und erst anschließend zu entscheiden auf welcher Hardware sie eingesetzt werden soll ohne dass dadurch ihre Leistung beeinträchtigt wird Zwei Beispiele zur Veranschaulichung Das erste wurde initiiert um die Migration von Anwendungssoftware zwischen verschiedenen Middlewares zu demonstrieren das zweite veranschaulicht die Implementierung von Anwendungssoftware unter Nutzung der Hardwareoptimierung Zusammen mit FEV wurde ein Demonstrator für die Migration von Software von Mikrocontrollern auf die oben Bild 1 Zukünftige E E-Architekturen werden sich von einer reinen Fahrzeugfunktionalität zu Cloudund mobilen Anwendungen entwickeln Bild MathWorks Bild 2 Modulare und anpassungsfähige Entwicklung maximiert die Wiederverwendung und Migration von Software Bild MathWorks