ECU-Virtualisierungsplattform

Mehrere Anwendungen sicher auf einer ECU integrieren

26. April 2022, 10:56 Uhr | Iris Stroh
Virtualisierungsplattform
Sofort einsatzbereite Entwicklungsplattform umfasst die High-Performance-Automotive-MCUs RH850/U2x von Renesas zusammen mit der RTA-HVR-Software von ETAS
© Renesas Electronics

Renesas Electronics hat eine integrierte Automotive-ECU-Virtualisierungsplattform entwickelt, die es Entwicklern möglich macht, mehrere Anwendungen in einer ECU zu integrieren, die sicher voneinander getrennt sind, um gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden.

Die ECU-Virtualisierungsplattform von Renesas ermöglicht die Einführung neuer E/E-Architekturen (elektrisch-elektronisch) mit MCU-basierten Zonen-ECUs, die mehrere logische ECUs auf einer physischen ECU unterstützen. Die Migration auf die neue Zonen-Architektur maximiert die Wiederverwendung vorhandener Komponenten bei minimalem Entwicklungsaufwand. Entwickler profitieren dabei von einem niedrigeren Stromverbrauch sowie einem geringeren Gewicht und einer reduzierten Komplexität des Kabelbaums im Fahrzeug.

Die ECU-Virtualisierungsplattform kombiniert die RH850/U2x-MCUs von Renesas mit der RTA-HVR-Software von ETAS, einem Hypervisor, der für Mikrocontroller mit Hardware-Virtualisierungsunterstützung entwickelt wurde. Diese Plattform bietet eine sofort einsatzbereite Demonstrator-Umgebung mit vorkonfigurierter Embedded-Software, Tools und einer interaktiven Demonstrator-Umgebung für die RH850/U2x-MCUs. Damit können Automotive-Kunden die Entwicklungsmöglichkeiten ihres individuellen Zonen-ECU-Designs austesten.

Die RH850/U2x-MCUs, einschließlich RH850/U2A und RH850/U2B, bieten eine kosteneffiziente und leistungsstarke Lösung für Zonen-/Integrations-ECUs der nächsten Generation. Sie verfügen über umfangreiche Hardware-Funktionen, die die Integration mehrerer ASIL-D-konformer Software-Partitionen ermöglichen. Die Produkte wurden speziell für Zonenarchitekturen entwickelt. Die RH850/U2x-MCUs stellen verschiedenste Features bereit. Hierzu zählen Hypervisor-Hardwareunterstützung, Quality-of-Service-Unterstützung (nur RH850/U2B), relevante Safety- und Security-Funktionen und eine High-Performance-NoC-Struktur (Network-on-Chip), um korrektes Echtzeitverhalten der einzelnen integrierten Anwendungen zu ermöglichen.

Die RTA-HVR-Software von ETAS arbeitet mit den Hardware-Virtualisierungsfunktionen der Renesas RH850U2x-MCUs, um eine oder mehrere virtuelle Maschinen (VMs) bereitzustellen. Die VMs sind sowohl räumlich (durch die RH850U2x-Speicherschutzeinheit und Peripherie-Schutzfunktion) als auch zeitlich (durch den RTA-HVR VM Scheduler) voneinander getrennt, um die strengen Safety- und Security-Anforderungen im Automobilbereich zu erfüllen. RTA-HVR bietet ein Toolkit zur Erstellung einer virtuellen Device Extension (VDE). Jede VM umfasst einen oder mehrere virtuelle CPU-Kerne, eine Teileinheit des Bausteinspeichers sowie eine Reihe von Peripheriekomponenten.

RH850/U2x Zone-ECU Starter Kit

Das RH850/U2x Zone-ECU Starter Kit ist als Teil der Lösung erhältlich. Das neue Kit bietet eine unmittelbar einsatzbereite Konfiguration von RTA-HVR mit verschiedenen VM-Konfigurationen (Single-Core, Multi-Core und Multi-VM pro Core). Für jede der konfigurierten VMs werden Guest-Software-Images bereitgestellt, einschließlich Bare-Metal- und Guest-Images unter Verwendung der RTA-CAR Classic AUTOSAR-Lösung von ETAS. Es bietet virtuelle Komponenten für die gemeinsame Nutzung von Peripherie und virtuelle Netzwerkverbindungen zwischen VMs (ein »virtuelles CAN«).

Dank einer auf dem PC gehosteten Anwendung können Benutzer die VMs während der Laufzeit beobachten und mit ihnen interagieren. Die PC-Anwendung unterstützt zahlreiche Funktionen, darunter:

  • Auslösen von Fehlern im System während der Laufzeit, um das Verhalten der VM bei Speicherverletzungen, Zeitüberschreitungen usw. zu überprüfen
  • Aktualisierung einer VM, während die anderen VMs laufen, unter Verwendung der OTA-Funktionen des RH850/U2x ohne Wartezeit
  • Untersuchung der Performance-Effekte von alternativen VM-Umschaltmechanismen
  • Möglichkeit für Entwickler, die Wirkungsweise von HW-QoS-Funktionen zu analysieren

Verfügbarkeit

Die ECU-Software-Virtualisierungsplattform, einschließlich des RH850/U2x Zone-ECU Starter Kits, ist ab Ende Mai bei Renesas erhältlich.

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