Hard- und Softwareberatung

Einheitliche Systemlösungen für Embedded-Technologie

| Autor / Redakteur: Stefan Krassin * / Sebastian Gerstl

Angesichts zunehmender Komplexität und rasant fortschreitendem Entwicklungstempo können sich FPGAs als flexibel einsetzbare Multitalent-Bausteine besser behaupten denn je. Doch das Zusammenspiel von FPGAs, (Multiprozessor-) SoCs und/oder MCUs bringt auch neue Herausforderungen: Hardwaredesigner müssen software-affiner, Softwareexperten mit Hardwareentwicklung vertrauter werden. Daher wünschen sich immer mehr Produktentwickler eine durchgängige Projektbegleitung während der Entwicklung, die eine einheitliche Systemlösung sowohl hardware- als auch softwareseitig sicherstellt. Hier setzt die Partnerschaft zwischen Eltroplan und PLC2 an.
Angesichts zunehmender Komplexität und rasant fortschreitendem Entwicklungstempo können sich FPGAs als flexibel einsetzbare Multitalent-Bausteine besser behaupten denn je. Doch das Zusammenspiel von FPGAs, (Multiprozessor-) SoCs und/oder MCUs bringt auch neue Herausforderungen: Hardwaredesigner müssen software-affiner, Softwareexperten mit Hardwareentwicklung vertrauter werden. Daher wünschen sich immer mehr Produktentwickler eine durchgängige Projektbegleitung während der Entwicklung, die eine einheitliche Systemlösung sowohl hardware- als auch softwareseitig sicherstellt. Hier setzt die Partnerschaft zwischen Eltroplan und PLC2 an. (Bild: Eltroplan)

Software- und Designspezialist PLC2 und Hardwareproduzent Eltroplan schließen sich zusammen, um Systemlösungen für programmierbare Technologien wie FPGAs , (MP-)SoCs und Mikrocontroller zu bieten.

Die Anwendungen werden intelligenter und komplexer. Industrie 4.0, Big Data und IoT brauchen immer schnellere Informationsverarbeitung. So steigen auch die Anforderungen an die eingebetteten Systeme in rasantem Tempo. Das Zusammenspiel von Hard- und Softwareentwicklung kann jedoch zur Achillesferse beim Design von eingebetteten Systemen werden. So verzögerte sich nach Aussagen eines Kunden von PLC2 die Entwicklung eines MP SoC für ein Messsystem um vier Monate, weil eine Hardware-Komponente nicht rechtzeitig fertig wurde – ihr Layout vertrug sich nicht mit dem Software-Design, es musste völlig neu entworfen werden. Solche Situationen erleben Unternehmen bei der Entwicklung von eingebetteten Systemen immer wieder. Ihre Lieferanten sind in der Regel auf Hardware oder auf Software spezialisiert. Das Zusammenführen der beiden Aspekte obliegt dann dem Auftraggeber.

Bei zunehmender Komplexität der Aufgaben wird es aber immer wichtiger, die Entwicklung der komplexen Hardware und das Design der Softwareplattform möglichst eng miteinander zu verzahnen. Idealerweise sollten die Entwickler von beiden Seiten von Anfang an zusammenarbeiten, um ein schlüssiges Gesamtpaket zu schaffen. Die reale Arbeitsteilung sieht allerdings meist anders aus, obwohl die Anforderungen in allen Bereichen steigen.

Multiprozessor-System-on-Chips für autonomes Fahren

Wohin die technologische Reise geht, lässt sich etwa an den Bemühungen um das autonome Fahren beispielhaft betrachten. Schon heute sind viele Neuwagen mit hochkarätigen Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) ausgestattet. Automobil- und IT-Industrie arbeiten mit Hochdruck daran, das völlig autonome Fahrzeug zur Marktreife zu bringen und liefern sich dabei ein spannendes Rennen.

ADAS-Systeme müssen einen Praxistest von einer Million Kilometer bestehen, bevor sie für eine Zulassung in Frage kommen. In dieser Phase der Entwicklung und der ersten Prototypen werden Testsysteme mit MP-SoCs auf FPGA-Basis eingesetzt. Sie erfassen die Daten, die im Fahrversuch gesammelt werden und bereiten sie für die folgenden Schritte wie Aggregation, Analyse, Visualisierung und Archivierung auf.

Ein großer Autozulieferer hat PLC2 anlässlich der Entwicklung eines eben solchen Testsystems hinzugezogen, das zudem mit einer großen Zahl intelligenter Sensoren ausgestattet ist. „Der Kunde hat natürlich eine eigene, große Entwicklungsabteilung“, sagt Stefan Krassin, geschäftsführender Gesellschafter bei PLC2. „Für die Spezialkompetenz beim Design von FPGA und SoC wollten sie aber uns als Experten dabeihaben. Wir haben unter anderem die eingebettete Treibersoftware geschrieben und in Kombination mit der Betriebssystemschicht die Hardwarekonfiguration übernommen. Außerdem haben wir das Zusammenspiel von Hard- und Software getestet. Inzwischen wird das System auch bei Kunden unseres Kunden, großen Automobilherstellern, für die Dokumentation und Auswertung der Testfahrten verwendet.“

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