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Multicore im Automobil KIT erforscht Mehrkernprozessoren für Automotive und Industrie 4.0

| Redakteur: Sebastian Gerstl

Sicherheitskritische Anwendungen in Automobilität, Luftfahrt und Industrie 4.0 bedürfen künftig deutlich steigender digitaler Rechenleistung. Diese lässt sich über Multicore-Technologien bereitstellen. Das am KIT entwickelte Projekt ARAMiS II soll dafür sorgen, Sicherheit, Effizienz und Komfort durch Einsatz von Multicore-Technologien in Fahrzeugen, Flugzeugen und Produktionsanlagen zu erhöhen.

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Präsentation von ARAMiS (rechts) auf der CeBIT 2016 am Messestand des BMBF und Demonstrator eines Steuergeräts aus ARAMiS (links). Daran anknüpfend startete nun am KIT das Projekt ARAMiS II mit dem Ziel, Entwicklungsprozesse, Entwicklungswerkzeuge und Plattformen für den effizienten Einsatz industriell verfügbarer Multicore-Architekturen zu erforschen und zu optimieren.
Präsentation von ARAMiS (rechts) auf der CeBIT 2016 am Messestand des BMBF und Demonstrator eines Steuergeräts aus ARAMiS (links). Daran anknüpfend startete nun am KIT das Projekt ARAMiS II mit dem Ziel, Entwicklungsprozesse, Entwicklungswerkzeuge und Plattformen für den effizienten Einsatz industriell verfügbarer Multicore-Architekturen zu erforschen und zu optimieren.
(Bild: Georg Hofstetter )

Der Bedarf an digitaler Rechenleistung steigt enorm, unter anderem durch hochautomatisierte Fahrzeuge und echtzeitfähig vernetzte Maschinen, aber auch durch die zunehmende Integration und Interaktion mit anderen Produkten und Services. Durch den Einsatz von Multicore-Technologien lässt sich die Rechenleistung eingebetteter Systeme in Fahrzeugen, Flugzeugen oder Industrieanlagen deutlich erhöhen. Multicore-Prozessoren haben mehrere Prozessorkerne, die parallel arbeiten müssen. das kann die Rechenleistung enorm erhöhen, allerdings ist die Entwicklung für mehrere Prozessorkerne aufwändiger - etwa, wenn es um Timing-, bzw zeitpunktskritische Anforderungen geht.

In vielen Anwendungen wie PCs, Tablets und Smartphones werden Multicore-Prozessoren inzwischen erfolgreich eingesetzt. Sicherheitskritische Anwendungen in Mobilität und Industrie stellen jedoch zusätzliche komplexe Anforderungen, weswegen sich Mehrkern-Systeme in industriellen Embedded-Anwendungen oder in der Automotive-Branche bislang kaum etabliert haben – die Ansprüche für die strengen Sicherheitszertifizierungen konnten bislang von diesen Bausteinen in der Regel kaum erfüllt werden.

„Im neuen Projekt ARAMiS II schaffen wir die unabdingbaren methodischen Voraussetzungen, um Sicherheit, Effizienz und Komfort beim Einsatz von Multicore-Technologien zu erhöhen und industriell verfügbar zu machen. Die Ergebnisse von ARAMiS II fließen ergänzend in Standardisierungsaktivitäten der betrachteten Domänen ein und werden somit weiteren Industriepartnern bereitgestellt. Dies erhält und steigert die Innovationsstärke und die internationale Konkurrenzfähigkeit deutscher Produkte in wichtigen umsatz- und wachstumsträchtigen Märkten“, versichert Professor Jürgen Becker, Sprecher der Institutsleitung des Instituts für Technik der Informationsverarbeitung (ITIV) des KIT und zusammen mit Falco Bapp vom ITIV Koordinator von ARAMiS II.

Im Vorgänger, dem Projekt ARAMiS, hat das KIT mit zahlreichen Partnern aus Forschung und Industrie erfolgreich demonstriert, dass sich Multicore-Technologien grundsätzlich in sicherheitskritischen Anwendungen einsetzen und integrieren lassen. Darauf aufbauend soll ARAMiS II nun die effizienten Entwicklungsprozesse, vor allem aber die systematische Werkzeugkette und die industriellen Plattformen mit den erforderlichen Methoden, für den zuverlässigen Einsatz von Multicore- Architekturen erforschen, weiterentwickeln und optimieren. Demonstratoren in den betrachteten Domänen Automobilbau, Luftfahrt und Industrieautomatisierung sollen entsprechend die Anwendbarkeit der entwickelten Konzepte und Methoden domänenübergreifend verfügbar nachweisen.

In einem Kick-off-Treffen am 1. und 2. Dezember 2016 legten alle Partner die nächsten Aktivitäten in den sechs Teilprojekten fest: Anwendungsfälle und Anforderungen, Strukturierte Multicore-Entwicklung, Multicore-Methoden und -Werkzeuge, Multicore-Plattformen und Architektur-Pattern, Implementierung und Evaluation, Ergebnissicherung und Verwertung.

Das Konsortium von ARAMiS II besteht aus 33 Partnern. Neben renommierten Forschungseinrichtungen beteiligen sich führende Hersteller aus dem Automobil- und Flugzeugbau und dem Industriesektor sowie diverse Zulieferer, Software- und Toolhersteller. So gehören unter anderem Continental – als Industriesprecher in ARAMiS II –, Audi, Bosch, Airbus und Siemens erneut zu den Industriepartnern.

Wie bereits der Vorgänger ist auch ARAMiS II auf drei Jahre angelegt; das Projektvolumen beträgt insgesamt mehr als 26 Millionen Euro. ARAMiS II wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 15 Millionen Euro gefördert.

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