Elektronik-Förderung

Multicore-Anwendungen für Auto, Bahn und Flugzeuge

| Redakteur: Sebastian Gerstl

Fahrerinformationssysteme wie Tacho, Navigation oder Unterhaltungsanwendungkönnten bald verlässlich über ein elektronisches Mehrkern-Steuergerät laufen.
Fahrerinformationssysteme wie Tacho, Navigation oder Unterhaltungsanwendungkönnten bald verlässlich über ein elektronisches Mehrkern-Steuergerät laufen. (Bild: ARAMiS/KIT)

Nach drei Jahren Förderung hat das Projekt ARAMiS nun Ergebnisse vorgestellt, die zeigen, wie gegenwärtige und kommende Mehrkern-Technologie in zeit- und sicherheitskritische Systeme für Automotive, Avionik und Bahnverkehr integriert werden kann.

Bisher kommen für Sicherheits- und Assistenzsysteme in Flugzeugen oder Autos noch Single-Core-Prozessoren zum Einsatz, da deren Funktionsweise mit der im Verkehr nötigen Sicherheit voraussagbar und sie dadurch zertifizierbar sind. Diese Einzelkernprozessoren stoßen aber an ihre Leistungsgrenzen und verschwinden zunehmend vom Markt, Merhkernprozessoren erweisen sich als leistungsfähiger und flexibler.

Um sinnvollen und effizienten Einsatz von Multicore-Systemen in Auto-, Flug-, und Bahntechnik zu demonstrieren, hat das vor drei Jahren gestartete Projekt ARAMiS (Automotive Railway And Avionics Multicore Systems) nun fünf Beispielanwendungen vorgestellt. In einem 1:1-Modell einer Flugzeugkabine wurden mehrere Server unter anderem für Kommunikation, Beleuchtung und Displays auf einen gemeinsamen Kabinenmanagementserver integriert und hierfür neue Sicherheitskonzepte umgesetzt. Auch ein Situation-Awareness-Radarsystem arbeitet nun mit Mehrkernprozessoren. In einem Versuchsfahrzeug wurden Fahrerinformationssysteme wie Tacho, Navigation oder Unterhaltungsanwendung erfolgreich in ein elektronisches Mehrkern-Steuergerät integriert.

Auch im Bereich der sicherheitskritischen Echtzeitanwendungen wie der Fahrwerks- und Motorensteuerung konnte der Nutzen von Multicore demonstriert werden. Für die Bahntechnik wurde gezeigt, wie mittels Virtualisierung sicherheitskritische Anwendungen auf Mehrkernprozessoren zu realisieren sind.

Damit können nun die sicherheitskritischen Anwendungen von der höheren Rechenleistung, die Mehrkernsysteme anbieten, profitieren. Zudem können in Autos, Flugzeugen und Zügen nun Platz, Gewicht und Energie gespart werden, wenn viele Steuergeräte auf wenige, aber leistungsfähige Mehrkern-Systeme zusammengefasst werden. Insgesamt werden so neben der Sicherheit auch die Effizienz und der Komfort im Reisen erhöht.

„Wir müssen den Weg frei machen für die zukünftigen Innovationen in den für Deutschland so wichtigen Domänen Automotive, Avionik und Bahntechnik, aber in der Folge auch innerhalb von Industrie 4.0“, sagt Gesamt-Projektkoordinator Professor Jürgen Becker vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). „Mit ARAMiS haben wir erfolgreich gezeigt, wie heutige sowie zukünftige Mehrkern-Technologien dafür als notwendige Grundlage eingesetzt werden können und müssen.“ In kommenden Projekten sollen nun die Methoden und Konzepte weiterentwickelt werden, sodass eine breite Anwendung durch Produktentwickler möglich wird.

Das je zur Hälfte vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und von Vertretern der Industrie finanzierte Forschungsprojekt ARAMiS hatte ein Gesamtvolumen von rund 40 Millionen Euro mit einer Laufzeit von drei Jahren. Es wurden Konzepte entwickelt, wie leistungsfähige Computerprozessoren mit mehreren Rechnerkernen im Verkehrswesen eingesetzt werden können, um durch neue Funktionen die Sicherheit, Effizienz und den Komfort zu erhöhen. Insgesamt waren 30 Unternehmen, Universitäten und Forschungseinrichtungen an dem Projekt beteiligt.

Weitere Informationen: www.projekt-aramis.de

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