課題は膨大かつ多面的ですが、自動車業界は、存続するためにはエコシステム全体の方向転換が必要であることを認識しています。
専門家が一堂に会する: 自動車のエコシステムは、ソフトウェア定義車両への変革を遂げつつあり、より多くのソフトウェアを備えた新しいアーキテクチャが促進されています。Semiconductor Engineering は、Arm の自動車事業部門の製品およびソリューション担当副社長である Suraj Gajendra 氏、Cadence の R&D 自動車フェローである Chuck Alpert 氏、Infineon のゾーン コントローラおよび配電アプリケーション マネージャーである Steve Spadoni 氏、Intel Automotive の最高技術責任者兼主席 AI エンジニアである Rebeca Delgado 氏、Renesas の高性能コンピューティング向け自動車製品ラインのシニア ディレクターである Cyril Clocher 氏、Siemens EDA のハイブリッドおよび仮想システム担当副社長である David Fritz 氏、および Synopsys のシステム設計グループ シニア ディレクターである Marc Serughetti 氏と、これらの変化の影響について話し合いました。以下は、その話し合いの抜粋です。
LR: Arm の Gajendra、Cadence の Alpert、Infineon の Spadoni、Intel の Thin、Renesas の Clocher、Siemens の Fritz、Synopsys の Serugetti。
SE: 自動車のエコシステムは、ソフトウェア定義車両への移行など、これまでにない技術進化を遂げています。この議論のベースラインを設定するために、SDV の定義を教えてください。
Gajendra: ソフトウェア定義車両は、ショールームやディーラーから出荷された後でも、エコシステム全体が新しい機能や新しいユーザー エクスペリエンスを車両に組み込むことができるというコンセプトであり、トレンドであり、アイデアです。これは非常に複雑なコンセプトです。クラウドでのソフトウェア開発、そのソフトウェア開発の車両へのシームレスな展開、無線更新の全体的な展開、接続性など、統合する必要があるインフラストラクチャが多数あります。つまり、ソフトウェア定義車両の概念は、車両の寿命全体にわたって新しいエクスペリエンス、新しい機能、新しい機能を車両に組み込むことができる世界を期待しています。
アルパート:SDV の意味を考える上で、1 つの例はバッテリーです。特に EV の場合です。進化したバッテリーの技術について話しているのではなく、昔はガレージで車を充電しようとして火事になるのが心配だったので、「いや、そんなことはやめなさい。家全体が燃えてしまうかもしれないから」と考えていたという考えについてです。昔はバッテリーに温度センサーを付けていたかもしれませんが、今では実際にそれを監視できるソフトウェアがあります。バッテリーが将来火事になる可能性のある状態に達していないかを予測する AI も搭載されているかもしれません。また、電力網に接続して、使用頻度が低いため安価になる充電に適したタイミングを学習するものもあります。これは車のほんの一部ですが、宇宙とつながるために、この上にさまざまなソフトウェアを配置することを想像できます。これ、あるいは車の他のすべての部分が世界と通信し、最高のユーザー エクスペリエンスを提供するには、ソフトウェア定義の車両プラットフォームが必要です。
Spadoni: Infineon のソフトウェア定義車両の定義は、アーキテクチャの再定義です。具体的には、電気および電子アーキテクチャ、機能の割り当て、発電と蓄電から配電とハイ コンピューティングまで、車両の全体的なトポロジーです。これは実際には新しい電気アーキテクチャを意味し、関係するすべての OEM と Tier 1 のビジネス モデルに影響を及ぼします。これは、過去 30 年間の従来の方法論に対する大きな変化です。
デルガド: ソフトウェア定義車両は、単なる無線アップデートではありません。車両のあらゆる構成要素を設計して、長期にわたって価値を提供し続けるための新しい方法論と新しい哲学です。その価値は、ユーザー エクスペリエンスを提供するソフトウェアと非常に密接に結びついています。最終的には、このアーキテクチャによって、長期にわたってこの新しい価値を提供するためのさまざまな手法が実現される必要があります。非常に興味深いのは、自動車業界が過去数十年にわたって行ってきたこれらの手法が、他の業界ではすでに実行されていることです。インテルには多くの伝統があり、実際にそれらの業界の変革を支援してきました。その変革こそが、私たちがここで観察しているものです。これは信じられないほどのチャンスであり、正しく実行されなければ危機になる可能性があります。
Clocher: ここで例えを当てはめると、自動車は新しいスマートフォンです。しかし、私たちにとってはそれ以上のものです。プラットフォームについては聞いたことがあります。これは、今後 10 年間に見られるアーキテクチャの主要な進化です。私たちルネサスにとって、ユーザー エクスペリエンスを向上させ、ゾーン アーキテクチャによる分散型から集中型のクラシック コンピューティングへの移行に伴い、業界に新しい収益源を生み出すには、時間のかかる旅になるでしょう。これらの流行語はすべて、ソフトウェア定義の自動車に当てはまります。これらのプラットフォームには、大型のコンピューターと複雑で重いハードウェア ソリューションが必要になり、自動車の寿命全体にわたって進化やアップグレードがもたらされますが、少なくともルネサスでは、そして他のプレーヤーやシリコン ベンダーでは確かに、このプラットフォームを展開するために私たちが考えているものを管理するには、膨大な量のハードウェア リソースが必要になることがわかっています。
フリッツ: 私はソフトウェア定義車両を、これまで述べられてきたこととは少し違った見方をしています。長年、ハードウェア チームが設計を行い、ソフトウェア チームが設計を行い、そのすべてが連携する必要がありました。何を行う必要があるかについて英語の自然言語で議論が行われていますが、私たち全員が知っているように、それは決してうまくいきません。自動車業界では統合の嵐となり、悪夢です。すでに述べたように、新しいコンピューティング要件により、問題がさらに複雑になります。したがって、エンジニアリングのバックグラウンドを持つ私たちは、物事をどうするかに飛びつく傾向があると私は考えています。「ソフトウェア定義車両」と聞くと、すぐにそれをどうするかを考えます。なぜそれをする必要があるのか、何をする必要があるのかはあまり考えません。私たちは「どうするか」に早とちりしすぎており、ここでの議論の多くは、そのようなアプローチの典型です。ソフトウェア定義車両を検討する際、私はソフトウェアがハードウェア上で効果的に動作することがなぜ重要なのかを検討しています。そして、そのハードウェアがソフトウェア上で実際に適切に動作することがなぜ重要なのか。その後、それらをまとめる新しい方法論をどのように組み立てるかを決定できます。過去には、ハードウェア/ソフトウェア共同設計と呼ばれていました。何度も試みられており、すでに述べたように、他の業界でもこの移行が行われています。自動車のユニークな点は、必要な移行が 1 つだけではないことです。数百、数千の移行が必要です。エコシステムをひっくり返す必要があり、現在それが起こっているのを目にしており、これらすべてをまとめる必要があります。これは本当に、ツール、プロセス、考え方、組織の変化が必要な方法論であり、そうすることで現実的な方法でこの移行を行うことができます。SDV は大きな移行です。これは、自動車業界が長寿企業となり、これまで長い間満たされてこなかった顧客の期待に応えられる企業へと変貌するための手段です。
セルゲッティ: 結局のところ、私たちの視点からトップから見れば、SDV は顧客に自動車体験をもたらし、強化する手段です。それが OEM が見ている最終結果ですが、彼らはそれが OEM の効率をどのように向上させ、新しいビジネス チャンスをどのように生み出すかという観点から見ています。私たちの見方、そして重要なのは、それが業界に与える影響、プロセス、方法論、人々、エコシステム、テクノロジーに与える影響です。これはまさに自動車市場の変革であり、業界の前進の仕方を根本的に変えるものであり、OEM は自動車の提供を効率的に行う方法、新機能を導入する方法、そして同時にビジネスをどのように進化させるかを真剣に考える世界へと移行することになります。
SE: 皆さんが説明されたように、SDV には多くの相互依存性が必要であり、エコシステム全体が「なぜ」を理解する必要があります。そして、それが、そこに到達する方法の計画の策定につながるはずです。SDV の実現に関して、エコシステムは今日どのような状況にありますか?
フリッツ: OEM はここ数年、自らの運命を自分でコントロールしなければならないと決めています。サプライヤーが提供するものをそのまま受け入れるわけにはいきません。SDV コンセプト全体や、それを提供するために必要なツールなどの方法論をサプライヤーに押し付け、「これが私が必要としているものです。これができないなら、できる人を探します」というように伝える必要があります。これは、IP からティア 2、ティア 1、そして OEM へと泡立ち、選択肢が限られていた古いエコシステムではありません。ですから、私が「エコシステムをひっくり返す」と言うとき、それが起こっていることです。しかし、すべての OEM には独自のエコシステムがあり、すべてが同じ場所にあるわけではありません。地域によっても、大きく異なる場合があります。
デルガド: これは重要な議論であり、事実上、業界が最終的に落ち着くべきところです。エコシステムの変革の規模には、テクノロジーの進化における役割が含まれます。エンドユーザーの車内体験を定義する車両におけるシリコン含有量は、今後数年間で 4 倍になると予想されています。結局のところ、役割の移行の複雑さは非常に大きいため、デイビッド氏が述べた独自で断片化された壊れたアプローチでは、業界がエクスペリエンスを提供して満たすために必要な速度で変革することは実際には不可能です。しかし、何よりも、これらのアプローチでは、この価値提供メカニズムを実装して可能にするために必要な実際のテクノロジーの変更には対処できません。結局のところ、これがインテルが本当にコラボレーションが重要であると考えている部分であり、このエコシステムに参加したい人は誰でも、スケーラビリティを提供する必要があります。これは、OEM とティア 1 がサポートしなければならないさまざまな製品ラインの徹底的なサポートとも呼ばれ、常に進化する高性能および高性能コンピューティングのニーズに対する断片的なアプローチとは対照的です。将来を見据えたものでなければなりません。なぜなら、いずれは車両を発売することになるからです。したがって、特定のハードウェアは、一定の価格帯で将来を見据えたものでなければなりません。また、それに関する戦略も必要です。そして、エコシステムとそのコラボレーションによって、その集約を実現できなければなりません。そのパフォーマンスを実現できる特定のアンカー技術を使用して実行する必要があります。コラボレーションが重要なのは、これらの技術を OEM が独自のエンドツーエンドのアーキテクチャ定義を使用してサイロ内で所有、定義、開発、統合することはできず、ましてや単独で所有、開発することはできないからです。実際の実装には当然違いがありますが、技術全般には再利用の感覚が必要です。特に、すでにソフトウェア定義の変換を行っており、自動車の要件に合わせて適切な方法で調整されている他の垂直分野からの再利用が重要です。
Spadoni: おそらく、実装にはさまざまな種類があります。Infineon では、OEM や Tier 1 と提携しており、さまざまなアプローチを目にしています。たとえば、General Motors は、携帯電話の分野で起こったことを模倣した、よりモジュラーなアプローチを採用しています。Ford は、Stellantis とともに、より実用的なアプローチを採用しているようですが、いずれも、手頃な価格が大きな問題となっているという点で、非常によく似た課題に直面しています。今後、複数の世代の実装が行われ、この追加のハードウェアの支払い方法に苦慮することになります。その結果、これらの車両を購入するために節約しなければならない他のシステムの実装でトレードオフが発生します。ディーラーに行って「ソフトウェア定義の車両をください」と言う人はいません。誰もが価値を求めており、それは現在、販売台数の減少からも明らかです。ハイレベルな購入で飽和状態になっています。 OEM は売上を増やしたいので、より低コストの価値の高い車両に目を向ける必要があり、それが電気および電子アーキテクチャとソフトウェア定義車両に影響を与えることになります。
Clocher: 私たちが目にしているものをまとめると、エコシステムへの影響です。私たちは OEM 中心のエコシステムに移行しています。1 つのサイズですべてに対応できるわけではありません。つまり、OEM はそれぞれ異なる好みを持ち、ソフトウェア定義車両に求める統合レベルの定義も異なります。特に、ソフトウェア定義車両という共通の包括性について話しているわけではないため、私たち全員が解決しなければならない課題ではなく、より複雑なタスクをこなさなければならないことを考えるとなおさらです。しかし、それは OEM A と OEM B では実装も意味も異なることを意味します。少なくとも市場自体については、共通の理解を得るにはほど遠いという David と Steve の意見に私は完全に同意します。それはそれで構いません。なぜなら、これによって差別化がもたらされ、最終的に顧客がディーラー A に行くかディーラー B に行くかはそのためです。これが業界が望んでいることであり、差別化を継続し、最終製品である自動車に付加価値を加え続けることです。
セルゲッティ: 重要なのは、もちろん、現在のモデルを打破することです。これが大きな課題の 1 つです。かつては、ティア 1 がボックスを構築し、ソフトウェアを提供していました。これは完全なブラック ボックスでした。統合に進むと、さまざまな問題が発生しました。そして今、これを打破しようとしているのですか? OEM にとっての課題は、これをどのように行うかということです。彼らはソフトウェアを制御したいのですが、現在、それを実行する準備ができているでしょうか? 私たちは、一部のレガシー OEM がソフトウェア組織を設立する際に抱えている問題、CARIAD やこれを実行しようとしているすべての組織の課題を目にしています。これらの企業を変えるのは簡単ではありません。もちろん、新規参入者は、レガシーを扱う企業とは異なり、まったく新しい設計から来ているため、この問題はありません。したがって、OEM にとって、ソフトウェアをどのように制御するかが問題です。プロセス、アジャイル開発、デジタル ツイン、そして誰もが話題にしているこれらのすべてのテクノロジの面で、それは何を意味するのでしょうか?一方で、「このソフトウェアは素晴らしい」という意見もありますが、このソフトウェアはハードウェアを提供しているすべての企業で実行され、ハードウェアにとって不可欠なものになります。最高のソフトウェアを持っていても、パフォーマンス、パワー、その他すべての側面をサポートするハードウェアがなければ、成功することはありません。したがって、エコシステムは、ハードウェア、ソフトウェア、およびこれらすべてが一体となる方法を進化させています。OEM は中心点になりたいと考えています。これが、この移行を進化させているプロセス方法論の側面について私たちが話していることです。
Gajendra: 私たちはこの旅のどこにいるのでしょうか。どこまで進んできたのでしょうか。そして、これからどこへ向かうのでしょうか。先ほど David が言及した、サプライ チェーンの進化とひっくり返りについてですが、5 年前に私たちがこのようなパネルに座ってソフトウェア定義車両について話していたとしたら、会話はまったく違ったものになっていたでしょう。自動車業界で過去 35 年から 40 年にわたって見てきた従来のサプライ チェーンにとどまっていたでしょう。ここでは基本的に 2 つの側面があります。サプライ チェーンは進化しており、私たちがコミュニティとして (たとえばこのチームやコミュニティの他の多くのチーム) 実現しようとしているインフラストラクチャは、EDA パートナーを満足させる鍵となるでしょう。今日のクラウドの仮想プラットフォームを使用してシフト レフトを試み、これらのテクノロジやソフトウェアの一部を開発および検証することは、5 年前には存在すらしていませんでした。ですから、私たちは長い道のりを歩んできました。業界として、私たちは共に大きな進歩を遂げてきました。確かに、真のソフトウェア定義車両が実現するまでには、まだ長い道のりがあります。ディーラーに行ってソフトウェア定義車両を頼むこともできます。しかし、ハードウェアに最終的に搭載される技術が、高速モデルであれクラウドであれ、何らかの仮想形式で提供されるようにするさまざまな技術プロバイダーの取り組みは、自動車業界のソフトウェア エコシステムの大半にとって大きな変化です。私は Embedded World に参加しましたが、実際に紹介されていた仮想プラットフォームやデモの数々 (ここにいる Intel、Renesas、Infineon、EDA 企業などのシリコン パートナー) は、「自分たちで構築できるインフラストラクチャを構築し、そのインフラストラクチャを OEM に提供して、そこから進めていこう」という強い動きを示していました。多くの作業が進行中です。私たちは協力して、仮想プラットフォームであれ他のものであれ、インフラストラクチャ全体をよりリッチで高機能なものにしていきます。
アルパート: 確かに、OEM は自らの運命をコントロールする必要があります。これまでは、エンジン性能の向上やその他の機能によって差別化を図っていました。しかし、今後はソフトウェアが差別化要因になります。付加価値を提供し、ブランド化できるソフトウェアを作成できる企業が差別化要因となり、それがトレンドになります。そこに到達する方法という点では、共有エコシステムが重要です。SOAFEE は、仮想プラットフォームと組み合わせることで、開発のための共有エコシステムを提供しながら、誰もが差別化してプラグ アンド プレイできるようにする潜在的な方法です。これが、Arm と緊密に連携して、この目的専用のリファレンス デザインを作成しようとしている理由の 1 つです。ただし、繰り返しますが、「これが使用する設計です。これが実行方法です」と言っているわけではありません。そうではありません。重要なのは、どこかから始め、その後、部品を交換してさまざまなことを開始できるようにすることです。OEM がプラグ アンド プレイできる限り、差別化は可能です。しかし、すべてを自分たちで発明する必要はありません。そうするとコストがかかりすぎます。
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元記事: https://semiengineering.com/software-defined-vehicle-momentum-grows/

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