Storage-Prognose von Western Digital für den Automotive-Bereich Zentralisierte Fahrzeugarchitektur bedeutet Herausforderungen für die Speicherung

Autor / Redakteur: Manfred Berger* / Dr. Jürgen Ehneß

In diesem Jahr wird die zentralisierte vernetzte Fahrzeugarchitektur der Realisierung noch einen Schritt näher rücken, doch dies bringt einige entscheidende Herausforderungen mit sich. Neu konzipierte Gateways haben dazu geführt, dass die historisch getrennten, funktionsspezifischen Steuergeräte nun miteinander vernetzt werden und so ein wesentlich leistungsfähigeres Gesamtsystem über die Hauptsteuerung darstellen. So können mehrere Aufgaben an einem einzigen Punkt erledigt werden.

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Die Steuergeräte werden miteinander vernetzt – und die Automobile benötigen Speicher mit größeren Kapazitäten.
Die Steuergeräte werden miteinander vernetzt – und die Automobile benötigen Speicher mit größeren Kapazitäten.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay )

Diese Art der Architektur ist von den vielfältigen Anforderungen an das Entwicklungsteam getrieben. So könnten zum Beispiel sicherheitsrelevante Aufgaben für das autonome Fahren sowie das Infotainment im Auto durch sehr wenige, aber leistungsfähige Steuergeräte abgedeckt werden. Diese fusionierten Einheiten oder „Domain Control Units“ werden über leistungsfähige Prozessoren verfügen und mehr Speicher benötigen als ein eigenständiges Steuergerät, mit Speicherkapazitäten von 32 GB bis zu 1 TB und darüber hinaus. Auch der Datenbedarf für das Infotainment wird aufgrund von 3D-Navigationskarten mit HD-Auflösung und Audio- sowie Videodateien steigen.

Server auf Rädern

Das vernetzte Fahrzeug hat daher das Potenzial, ein Server auf Rädern zu werden, wobei die Kombination der Elemente die zentrale Speichereinheit bildet. Dies könnte jedoch Herausforderungen für die Integration und Virtualisierung, aber auch für die Sicherheit mit sich bringen. Derzeit gibt es mehrere verschiedene Architekturen, wobei viele Fahrzeughersteller ihre eigenen entwickeln. Es stellt sich also die Frage, welche die richtige Architektur ist, auf der aufgebaut werden kann. Um diese Entscheidung zu treffen, müssen OEMs und Tier 1 entscheiden, welche Prioritäten sie setzen wollen.

Generell werden Software-definierte Funktionen neue Geschäftsmodelle für OEMs eröffnen. Insbesondere das derzeit vorrangig entwickelte, automatisierte Fahren wird Speicherplatz benötigen, zum Beispiel aufgrund von komplexer Software, Sensorfusion, mehreren Kameras und Ereignisdatenaufzeichnung. Deshalb werden Datenspeicherlösungen eine entscheidende Komponente für den Erfolg sein. Universal Flash Storage (UFS) wird als weniger komplexes Speichersystem mit geringerem Stromverbrauch als PCIe-NVMe-SSDs dazu beitragen, diesen Herausforderungen zu begegnen. UFS wird den nächsten Schritt in der Schnittstellentechnologie einleiten.

Konnektivität und 5G: eine Herausforderung für die Zukunft der vernetzten Fahrzeuge

Die potenziellen Vorteile, die 5G mit sich bringt, könnten für die Zukunft der vernetzten Fahrzeuge entscheidend sein. Over-the-Air-Updates (OTA) reduzieren die Wartungskosten und sind wichtig, um Fahrzeugdaten und -systeme zuverlässig und aktuell zu halten. Allerdings erfordern sie eine schnelle Verbindung zwischen dem Fahrzeug und stationären Basisstationen. In Städten wird dies vermutlich möglich sein, aber in ländlichen Gebieten gibt es wahrscheinlich nicht die erforderliche Konnektivität. Die Lösung könnte darin bestehen, Autos mit mehr Flash-Speicher auszustatten, der an speziellen Service-Standorten entladen werden kann.

Vernetzte Fahrzeuge müssen Daten mit sehr geringer Latenz schreiben und lesen, was in den nächsten Jahren zunehmen wird. Die Vehicle-to-Vehicle-Konnektivität (V2V) erfordert eine konsistente Abdeckung und eine schnelle Funkverbindung, um den Einsatz von vernetzten Fahrzeugen und das anschließende autonome Fahren auf den Straßen zu ermöglichen. Das intelligente Auto muss durch den Austausch von Daten mit der Cloud interagieren.

Manfred Berger, Sr. Mgr. Business Development Platforms EMEAI bei Western Digital.
Manfred Berger, Sr. Mgr. Business Development Platforms EMEAI bei Western Digital.
(Bild: Western Digital)

Eine verzögerte Einführung von 5G zusammen mit dem zunehmenden Bedarf an verbesserter Infrastruktur hat Auswirkungen auf die Kommunikation der Fahrzeuge mit ihren Cloud-Diensten. Wenn Daten nicht schnell genug übertragen werden können, müssen die verbundenen Fahrzeuge die Daten so lange speichern, bis sie eine ausreichend starke Netzabdeckung haben, um sie zu übertragen. Daher muss das Fahrzeug bei unzureichender Abdeckung oder Bandbreite Daten in seinem lokalen Speicher zwischenspeichern, was einen erhöhten Speicherbedarf für 2021 und darüber hinaus erfordert.

*Der Autor: Manfred Berger, Sr. Mgr. Business Development Platforms EMEAI bei Western Digital.

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