„Mit den Ergebnissen im Mannheim-CeCaS-Projekt machen wir einen bedeutenden Schritt in Richtung Mobilität der Zukunft – hier kommt Forschung und Innovation auf der Straße an“, sagt Frank Badstübner, Sprecher der Mannheim-CeCaS-Projektleitung, Infineon Technologies und ergänzt: „Die gemeinsam im Konsortium entwickelte energie- und kosteneffiziente Hochleistungsrechner-Plattform ist standardisiert, modular und skalierbar. Das zeigt eindrucksvoll, wie wir mit exzellenten Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft entscheidend zur Innovationskraft der deutschen Automobilindustrie im globalen Wettbewerb beitragen.“
Leistungsstarke Super-Plattform
Ziel des Mannheim-CeCaS-Projektes war es, einen leistungsstarken und echtzeitfähigen Supercomputer für das autonome Fahren der Stufe 3 bis 5 zu entwickeln. Das Projektkonsortium hat an der Gestaltung von Prozessoren, Schnittstellen und Systemarchitekturen gearbeitet. Eine flexible Softwareumgebung wurde speziell auf die Anforderungen neuester Algorithmen im Automobil abgestimmt, insbesondere für den Einsatz Künstlicher Intelligenz (KI). Diese Entwicklungen sind entscheidend, um autonomes Fahren sicher und effizient in die Realität umzusetzen.
Zentral gesteuert und modular für viele Fahrzeugtypen
Das CeCaS-Mannheim-Team bündelt die Intelligenz des Fahrzeugs in einer zentralen Hardware-Software-Architektur, anstatt viele separate Steuergeräte zu verwenden. Dies führt zu weniger Komplexität und mehr Effizienz, während die Plattform selbst flexibel bleibt und sich leicht an neue Anforderungen anpassen lässt. Zukünftige Module können einfach nachgerüstet werden, ohne das gesamte Fahrzeug neu entwickeln zu müssen. So ermöglicht diese zentrale Lösung schnellere Entwicklungen und einfachere Anpassungen für unterschiedliche Fahrzeuggrößen, Leistungsklassen und Funktionen.
Zonenbasiertes Management
Die unterschiedlichen Module werden gleichzeitig über einen Rechenknoten reguliert. Das umfasst sicherheitskritische Systeme wie Motor, Getriebe und Bremsen ebenso wie Bordkameras, Einparkhilfen, Temperatur- und Abstandssensoren, Motoren für Fensterheber und Sitzverstellung oder Klimaanlage und Bord-Entertainment. Dank der neuen zonalen Architektur wird das Fahrzeug auch leichter, da weniger Kabel benötigt werden. Und es reduziert den Energieverbrauch, was sich in der Folge positiv auf die Reichweite bei E-Autos auswirkt.
Die Kommunikation der Komponenten untereinander erfolgt in Echtzeit. Das Forscherteam setzte dazu auf eine Ethernet-basierte Netzwerktechnik. Trotz des riesigen Datenvolumens bleibt das Mannheim-CeCaS System extrem flexibel und skalierbar. Zudem kann das Fahrzeug per WLAN aktualisiert werden, der Weg in die Werkstatt für Updates entfällt.
In neun Monaten zum Demonstrator
In einem kostenoptimierten Rapid-Prototyping-Ansatz gelang es dem Team den zonen-basierten Demonstrator in nur neun Monaten umzusetzen und zu validieren. Die vollständige Automotive-Qualifizierung auf Systemebene wurde vorbereitet. Die gewonnenen Erkenntnisse können auch in modularen Chiplet-Technologien oder RISC-V-basierten Applikationsprozessoren Eingang finden. Dies unterstreicht die Vielseitigkeit und die Relevanz der Ergebnisse aus dem Projekt für zukünftige Technologien.
Deutsche Spitzenforschung: 28 Partner aus Industrie und Wissenschaft
Das Projekt Mannheim-CeCas, unter der Leitung der Infineon Technologies, vereinte 28 Partner und lief insgesamt drei Jahre. Das Projektvolumen von 88,2 Millionen Euro wurde aus Investitionen der Industrie sowie mit einer 52-Prozent-Co-Förderung des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) unter der Förderrichtlinie „Mannheim“ im Rahmen des „Zukunftsfonds Automobilindustrie“ unterstützt.
