EEMBC und Volkswagen Benchmarking von Mikrocontroller-Energieeffizienz

Dr. Volkmar Tanneberger, Leiter der E/E-Entwicklung bei Volkswagen: "Wir werden künftig von unseren Tier-1-Lieferanten und Halbleiterherstellern fordern, uns Benchmark-Ergebnisse für ihre Mikrocontroller vorzulegen."
Dr. Volkmar Tanneberger, Leiter der E/E-Entwicklung bei Volkswagen: "Wir werden künftig von unseren Tier-1-Lieferanten und Halbleiterherstellern fordern, uns Benchmark-Ergebnisse für ihre Mikrocontroller vorzulegen."

Die elektrische Leistungsaufnahme der zahllosen Steuergeräte in modernen Fahrzeugen zwingt die Automobilhersteller zum Stromsparen. Volkswagen und EEMBC nehmen nun mit einem Energie-Benchmarking die Mikrocontroller im Auto ins Visier.

Volkswagen und das Embedded Microprocessor Benchmark Consortium (EEMBC) wollen zusammen ein Benchmarking für die Energie-Effizienz von Mikrocontrollern etablieren, das darauf abzielt, Automobile energiesparender und im Betrieb robuster zu machen. Im Rahmen eines Arbeitsgruppenprojekts haben unter dem Vorsitz von Volkswagen seit 2011 elf Halbleiterhersteller, darunter Freescale, Fujitsu, Infineon, Microchip, NXP, Renesas, STMicroelectronics und Texas Instruments gemeinsam mit EEMBC Benchmark-Kriterien entwickelt. Dabei ist eine vollständige Spezifikation entstanden, wie die Rechenleistung und Energieeffizienz von Mikrocontrollern für den Einsatz im Automobil unter verschiedenen Low-power-Arbeitsbedingungen bewertet werden soll. EEMBC hat daraus eine Prototypen-Benchmark entwickelt, die auf mehreren Entwicklungs-Boards der Halbleiterhersteller implementiert wurde.

„Volkswagen wird den Vorsitz in der EEMBC Automotive Arbeitsgruppe weiterführen, um seine Expertise einzubringen und sicherzustellen, dass die neuen Benchmarks realen Systembedingungen entsprechen und zu einer Verbesserung des Wirkungsgrads führen“, erklärte Dr. Volkmar Tanneberger, Leiter der E/E-Entwicklung bei Volkswagen bei der Vorstellung der Automotive Benchmark.

Die erste Generation der Automotive Benchmark-Suite AutoBench zielte auf die Messung der Rechenleistung der Mikrocontroller und erfasste die Zeit, die eine CPU brauchte, um bestimmte Algorithmen abzuarbeiten. Die neue Benchmark-Suite erweitert diese Tests um die Überwachung von Peripherie-Einheiten und die Energieaufnahme. Einzelne Tests ermitteln die Leistungsaufnahme der CPU und Peripherie unter verschiedenen Lasten, die Zeitintervalle, die die CPU bzw. die Peripherie-Einheiten unter verschiedenen Lastbedingungen in verschiedenen Low-power-Modes verbringen. Gleichzeitig werden die Zeitdauern ermittelt, die eine CPU zum Aufwachen braucht bzw. um zwischen verschiedenen Low-power-Betriebsarten umzuschalten. Als erste Peripherie-Einheit unterstützt die Benchmark CAN und CAN FD. Auf dem weiteren Entwicklungsfahrplan stehen dann noch PWM-Einheiten, A/D-Umsetzer, UARTs und FlexRay.

Die Arbeitsgruppe will die Benchmark-Suite mit der AUTOSAR Entwicklungspartnerschaft abgleichen und den dort definierten MCAL (Microcontroller Abstraction Layer) als Basis zu Grunde legen, der die Schnittstelle zur darunterliegenden Mikrocontroller-Hardware herstellen wird. Auch wenn Volkswagen nach Aussage von Markus Levy, Präsident von EEMBC, die Initialzündung zur Einrichtung der Arbeitsgruppe gegeben hat, wird die Benchmark Spezifikation auch für alle interessierten Automobilhersteller und Tier-1-Unternehmen auf der Welt offen sein.

Die Zulieferer von Automobilelektronik sollten sich lieber früher als später mit der neuen Benchmark-Suite vertraut machen: „Sobald wir die Benchmark-Suite fertiggestellt haben, werden wir von unseren Tier-1-Lieferanten und Halbleiterherstellern fordern, uns Benchmark-Ergebnisse der Mikrocontroller vorzulegen, die in unsere elektronischen Steuergeräte der nächsten Generation integriert werden“, stellte Tanneberger fest.