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Cloud-basierte Umgebung

Schnellere Entwicklung und Evaluierung von Automotive-AI-Software

14. Dezember 2023, 10:08 Uhr | Iris Stroh

Renesas Electronics stellt mit » AI Workbench« eine neue Cloud-basierte Entwicklungsumgebung vor, die den Software-Entwicklungsprozess für KI-Entwickler im Automobilbereich vereinfachen soll.

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Bei der neuen Plattform »AI Workbench« von Renesas handelt es sich um eine integrierte virtuelle Entwicklungsumgebung, mit der KI-Ingenieure im Automobilbereich ihre Software entwerfen, simulieren und optimieren können – und das alles in der Cloud.

Mit dieser Umgebung können Anwender sofort mit der Entwicklung von Automotive-Software beginnen und dabei Microsoft Azure Services wie Azure Compute, IaaS-Dienste, Microsoft Entra ID und Azure Security nutzen. Anstatt Tools auf einem PC zu installieren oder ein Evaluierungsboard zu beschaffen, können sie Aufgaben wie Leistungsbewertung, Debugging und Verifizierung mithilfe von Simulationstools online durchführen. Dieser Ansatz entspricht dem »Shift-Left«-Ansatz. Dieser ermöglicht die Erstellung und Prüfung von Software zu einem früheren Zeitpunkt im Designzyklus, noch bevor die eigentliche Hardware verfügbar ist. So kann beispielsweise mit der Entwicklung von KI-fähiger Anwendungs-Software zur Unterstützung von ADAS (Advanced Driver Assistance System) und autonomem Fahren für die kommende fünfte Generation des R-Car System on Chip (SoC) begonnen werden, noch bevor Hardware-Muster vorliegen. Diese Umgebung dient als einheitliche Entwicklungsplattform für das Design und Testen der skalierbaren Automotive-SoCs und Mikrocontroller (MCUs) von Renesas, unabhängig von Produkttyp und Anwendung.

»Wir freuen uns sehr, in Zusammenarbeit mit Microsoft, einem führenden Anbieter von Cloud-Technologien, eine Cloud-basierte virtuelle Entwicklungs- und KI-Modelltestumgebung für KI-Entwickler in der Automobilindustrie einzuführen«, erklärt Mandali Khalesi, Global VP, HPC AI & Cloud Technology bei Renesas. »Wir sind bestrebt, die KI-Entwicklungsumgebung durch neue Funktionen wie die kontinuierliche Überwachung und Analyse der Softwarenutzung stetig zu verbessern.«

»Cloud-basierte Entwicklung ist eine sichere und kostengünstige Methode, um die zunehmende Komplexität heutiger Embedded-Projekte zu bewältigen. Die Zusammenarbeit zwischen Renesas und Microsoft zielt darauf ab, diese Herausforderung zu meistern und die digitale Transformation der Automobilindustrie zu beschleunigen«, erläutert Ulrich Homann, Corporate Vice President & Distinguished Architect, Cloud + AI, Microsoft. »Mit der AI Workbench von Renesas können Entwickler nun effizient Software für eine Vielzahl von Anwendungen mit Renesas SoCs in einer Cloud-basierten Umgebung auf Basis von Azure erstellen und testen.«

Renesas plant, das Angebot künftig um zusätzliche Leistungsmerkmale wie ausgewählte Funktionalitäten oder kundenspezifische Anpassungen zu erweitern, die auf die Unterstützung verschiedener Entwicklungsprozesse zugeschnitten sind. Derzeit umfasst die AI Workbench die folgenden vier Funktionsblöcke.

Erweiterte AI-Compiler-Toolchain - Renesas wird seine AI-Compiler-Toolchain für SoCs mit der »Hybrid Compiler (HyCo)«-Architektur aktualisieren und über die AI Workbench verfügbar machen. Die von Renesas entwickelte HyCo-Architektur und die Kernel-Bibliotheken ermöglichen es Entwicklern, eine breitere Abdeckung von KI-Modellen und ONNX-Operatoren zu erreichen. Diese geht über die Möglichkeiten bestehender Hardware-Beschleuniger-Compiler von Drittanbietern hinaus, die auf Renesas SoCs wie DSPs und NPUs verfügbar sind.
Testumgebung für die Performance von KI-Modellen - Renesas stellt mit NNPerf eine Online-Testumgebung für Entwickler bereit. In dieser Umgebung können Entwickler die Performance von KI-Modellen evaluieren, die mit einem aktualisierten hybriden KI-Compiler auf Renesas SoCs laufen. Die Tests werden auf realer Hardware in der globalen Bauelementefarm von Renesas durchgeführt, ohne dass Evaluierungsboards erforderlich sind. Mit der Möglichkeit, Programme in Stapelverarbeitung zu codieren, Inferenztests in Echtzeit durchzuführen und die Leistung verschiedener KI-Modelle zu vergleichen, können Anwendungsingenieure Kompromisse zwischen Modellen, Speicherbedarf, Latenzzeiten und mehr besser abschätzen und entsprechende Entscheidungen treffen.
Software-Entwicklungsumgebung - der Code-Editor von Microsoft, Visual Studio Code (VSCode), und ein Software Development Kit (SDK) von Renesas sind beide in der Cloud verfügbar. Mit der Tool-Suite lässt sich die Entwicklungsumgebung in der Cloud in nur wenigen Minuten starten. Entwickler können ihre unabhängige Entwicklungsumgebung anpassen und alle Design-Arbeiten mit einem Webbrowser auf ihrem PC durchführen.
Software-Evaluierungs-/Verifizierungsumgebung - Renesas stellt Entwicklern auch eine Umgebung zur Verfügung, in der sie ihre Anwendungssoftware anhand der KI-Modelle testen und verifizieren können, die im KI-Modell-Performance-Test-Tool NNPerf definiert sind. Dazu gehören Simulatoren wie SILS (Software in the Loop Simulator) und HILS (Hardware in the Loop Simulator). Diese ermöglichen es den Anwendern, den für ihre spezifische KI-Anwendung konzipierten Funktionsbetrieb zu verifizieren.

Verfügbarkeit und weitere Pläne

Die AI Workbench wird im Januar 2024 in einer begrenzten Vorabversion verfügbar sein. Renesas plant, die Verfügbarkeit der AI Workbench ab dem zweiten Quartal 2024 zu erweitern und künftig ähnliche Umgebungen für andere wichtige Cloud-Dienste aufzubauen. Darüber hinaus erwägt Renesas, die von Partnern des R-Car Consortium bereitgestellten Tools in die Cloud-Umgebung zu integrieren, um die Effizienz zu steigern.