Aplicațiile software au evoluat foarte rapid în ultimii ani în aproape orice domeniu. Cel mai ușor observi asta în segmentul smartphone-urilor, întrucât aplicațiile uzuale pe care le instalezi pe telefon au nevoie de mai mult spațiu de stocare. Ultima versiune de Facebook ocupă la instalare peste 400 MB, în condițiile în care primul iPhone avea spațiu de stocare de 4 GB.
Nu doar spațiul de stocare este problematic. Pe măsură ce aplicațiile software devin mai complexe în funcții și primesc tehnologii moderne, acestea rulează din ce în ce mai greu pe telefoanele mai vechi. De altfel, există aplicații care, prin prisma tehnologiilor integrate, nu mai sunt deloc compatibile cu anumite telefoane, fie din cauza hardware-ului prea vechi, fie în absența unor update-uri software pentru sistemul de operare.
Nu doar smartphone-urile se confruntă cu această problemă. Se aplică și la consolele de jocuri, unde de multe ori trebuie să cumperi o generație nouă pentru a juca cele mai noi titluri. Se aplică și la laptopuri, unde teoretic este mai ușor să faci un upgrade pentru memoria RAM sau spațiul de stocare. Și încet-încet această problemă apare și în cazul mașinilor. Nu degeaba a început să li se spună calculatoare pe roți.
Aplicații și funcții software pentru mașini
Aproape orice model nou apărut pe piață beneficiază acum de un sistem de infotainment bazat într-un fel sau altul pe software. Unii producători au “îmbrățișat” rapid sistemul de operare Android Automotive dezvoltat de Google, cum ar fi Renault, Volvo, Polestar și, în curând, Porsche.
Alți producători și-au dezvoltat propriile sisteme bazate fie pe o versiune de Android Automotive care nu include aplicațiile standard Google (vezi Uconnect de la grupul Stellantis), fie construite de la zero. Cu rezultate dintre cele mai diverse, care au generat numeroase probleme în special pentru Volkswagen.
Indiferent de alegere, toți acești producători introduc frecvent update-uri software over-the-air pentru îmbunătățirea funcțiilor existente și introducerea unora noi. De altfel, analiștii anticipează că piața pentru funcții software pentru mașini va ajunge la 640 de miliarde de dolari până în anul 2031. Toate aceste update-uri vor necesita procesarea unui volum mai mare de date, pe măsură ce funcțiile sofware pentru pentru sistemul de infotainment sau pentru tehnologiile autonome vor deveni tot mai complexe.
Prin urmare, pentru a rula eficient, platformele software necesită o putere de procesare în continuă creștere. Este și motivul pentru care computerele integrate în mașini care gestionează partea de software au primit un nume sugestiv: High-Performance Computers (HPC).
În aceste condiții, la un moment dat, unele update-uri nu vor mai putea fi instalate pe anumite computere mai vechi, care utilizează hardware depășit din punct de vedere al performanțelor sau tehnologiilor pe care le pot procesa. Și, cel mai probabil, n-o să decizi atunci să vinzi mașina după 3 ani sau 5 ani pentru că nu suportă cel mai recent update.
Soluția Continental: computerul pe module
În acest context, ContiTech, divizia grupului german Continental care se ocupă, printre altele, cu dezvoltarea de produse și sisteme tehnologice pentru industria auto, a prezentat la Regensburg o soluție tehnică prin care mașinile vor putea fi actualizate la cele mai noi versiuni software pentru o perioadă mai lungă de timp: în locul mai multor computere care gestionează fiecare o anumită funcție a mașinii, inginerii Continental au conceput un computer sub forma unei singure unități în care au integrat mai multe module individuale. Principalul avantaj al acestei strategii este că modulele hardware pot fi înlocuite sau actualizate periodic inclusiv în cazul mașinilor aflate deja în circulație, printr-o simplă vizită în service.
Pe parcursul procesului de dezvoltare pentru astfel de computere, inginerii Continental se concentrează pe obținerea unui grad de modularitate cât mai mare în funcție de specificațiile dorite de constructori. Prin urmare, modulele computerului pot fi combinate în diverse configurații, iar puterea de procesare poate fi adaptată oricând pentru a respecta indicațiile clienților. În acest context, constructorii auto pot integra în mașini computere individuale sau se pot baza pe diverse soluții tehnice care combină mai multe module de computere într-o singură unitate.
Utilizarea unei singure unități alcătuită din mai multe module oferă avantaje nu numai din perspectiva performanțelor și posibilităților de upgrade, ci și din punct de vedere al spațiului ocupat în vehicul, inclusiv în ceea ce privește lungimea totală a cablurilor pentru transmiterea de date cu mare viteză.
Prin această implementare, computerul care gestionează platforma software poate fi îmbunătățit permanent, într-un mod similar cu înlocuirea unei plăci video sau a unei unități de stocare într-un calculator de tip desktop.
Cum răcești eficient un computer performant
Utilizarea unei singure unități în locul mai multor computere distincte generează în timpul utilizării o cantitate mai mare de căldură care, dacă nu este gestionată în mod corespunzător, conduce inevitabil la supra-încălzirea componentelor. Este o problemă cu care se confruntă companiile de tehnologie indiferent de domeniul de activitate, de la telefoane mobile până la console de jocuri și laptopuri.
Și este o problemă cu care se vor confrunta și producătorii de computere pentru mașini. De altfel, sistemele de răcire utilizate în prezent nu pot fi implementate fără întreruperea circuitului de apă de răcire, iar producătorii folosesc o pastă termoconductoare între cooler și unitatea electronică de control (Electronic Control Unit – ECU) pentru a “umple” golurile de aer care apar în urma încălzirii excesive. Această pastă termoconductoare este, de altfel, și unul dintre motivele pentru care înlocuirea unității electronice de control este de cele mai multe ori dificilă.
Continental a luat în calcul și aceste aspecte atunci când a gândit noul său computer modular, mai ales că, în funcție de modul de utilizare, aceste computere HPC pot atinge o disipare de energie de 1 kW.
Inginerii au gândit un nou tip de răcire pe lichid pentru aceste computere, pentru ca sistemul să fie capabil să mențină în permanență o temperatură optimă de utilizare. Astfel, sistemul de răcire este compus din plăcuțe de răcire flexibile care se “mulează” pe modulele computerului datorită presiunii lichidului. În acest mod se previne formarea unui gol de aer, astfel că modulele nu mai au nevoie de pastă termocoductoare, pot fi înlocuite cu ușurință și contribuie inclusiv la o eficiență mai mare din punct de vedere al costurilor.
Ne concentrăm pe un concept flexibil și scalabil pentru computerele HPC, inclusiv pe o soluție de răcire inovatoare pentru toate gamele de vehicule. Soluția noastră de tip plug & play necesită mai puțin spațiu pentru instalare și reduce complexitatea arhitecturii vehiculului, precum și cantitatea de cabluri. În plus, permite dezvoltarea de module individuale de computere pentru a fi schimbate și upgradate atunci când mașina este deja în circulație.
Jean-Francois Tarabbia, directorul departamentului de Arhitectură și Rețea din cadrul Continental.
Puterea de procesare a noului computer performant și modular dezvoltat de Continental este cu atât mai importantă cu cât un vehicul are în prezent peste 100 de unități de control care gestionează funcții legate de siguranță, confort sau sisteme de asistență, pe lângă senzori, camere video sau radare. De aceea, un vehicul modern trebuie să fie capabil în prezent să proceseze până la 150 de milioane de linii de cod.
Parteneriate cu Amazon și Google
Pentru dezvoltarea funcțiilor software, Continental folosește inclusiv o soluție proprie numită Continental Automotive Edge (CAEdge) pentru a testa pe un banc de probă virtual numeroase actualizări de natură software, iar acestea sunt ulterior integrate în mașini prin actualizări over-the-air inclusiv prin intermediul unui parteneriat cu furnizorul Amazon Web Services (AWS).
În plus, pentru îmbunătățirea funcțiilor software oferite pe astfel de computere performanțe, Continental a încheiat recent un parteneriat cu Google pentru a integra în vehicul serviciile de stocare în Google Cloud și funcții specifice inteligenței artificiale, prin care șoferii și pasageri pot interacționa cu mașina într-un mod mai natural.
De exemplu, inteligența artificială poate căuta informații și furniza răspunsuri cu privire la presiunea optimă a anvelopelor atunci când portbagajul este plin sau cu privire la o serie de puncte de interes de pe traseu, cu întrebări suplimentare care nu necesită repetarea contextului. De altfel, sistemul de inteligență artificială oferit de Google permite sistemului să se adapteze la preferințele șoferului.
De la idee la produs în 18 luni
Pe baza acestui computer performant, Continental dezvoltă soluții complete de sisteme de infotainment pentru producători, în funcție de cerințele specifice ale acestora. Produsul se numește generic Smart Cockpit HPC și integrează din fabrică o serie de funcții diverse, de la cele dedicate sistemelor de asistență până la cele uzuale de entertainment.
Astfel, producătorii pot alege o serie de soluții tehnice din portofoliul de produse Continental, inclusiv funcții specifice pentru sisteme de parcare, sisteme pentru rularea semi-autonomă sau pentru orice altă funcție aparent minoră, cum ar fi geamurile electrice.
Prin integrarea în computerul performant modular, Continental oferă ca avantaje semnificative reducerea timpului de dezvoltare a unui produs final, concomitent cu o reducere a efortului uman și a costurilor totale pentru constructorii auto. În plus, printre efectele secundare benefice rezultate în urma unui proces mai eficient de producție se numără și reducerea emisiilor de dioxid de carbon.
În acest context, timpul total de dezvoltare de la primirea unei comenzi ferme până la livrarea produsului către producător este de numai 18 luni.
Cu numeroase funcții tot mai complexe pe care le integrează, mașinile se transformă treptat în computere pe roți care au nevoie de o putere de procesare tot mai ridicată, iar computerele dezvoltate de Continental pe module pentru a fi actualizate mai ușor reprezintă astfel o soluție eficientă pentru ca, în cele din urmă, să te bucuri de cele mai moderne funcții chiar și pe mașina pe care o conduci deja de câțiva ani.
