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Das innovative Potenzial softwaredefinierter Fahrzeuge

Die Mobilität befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel. Softwaredefinierte Fahrzeuge (Software-Defined Vehicles, SDVs) ebnen dabei den Weg in eine neue Ära der Flexibilität, Effizienz und Anpassungsfähigkeit. Doch wie können wir diesen Wandel so gestalten, dass die neuen SDVs nicht nur innovativ, sondern auch sicher und zuverlässig sind? Wie können wir diese Fahrzeuge so in unser digitales Leben integrieren, dass sie unseren Bedürfnissen und Erwartungen entsprechen?

Mobilität
Fahrzeuge
Artikel

Aug. 14, 2025

Was ist ein softwaredefiniertes Fahrzeug?

Software steht im Mittelpunkt des modernen Lebens und prägt, wie wir arbeiten, kommunizieren und die Welt erleben. Von den Smartphones in unseren Händen bis hin zu intelligenten Haushaltsgeräten hat Software alltägliche Objekte in dynamische Werkzeuge verwandelt, die via Over-the-Air-Updates mit den neuesten Funktionen und Diensten versorgt werden können. Diese Entwicklung treibt nun auch in der Automobilindustrie einen tiefgreifenden Wandel voran. Autos sind nicht länger nur mechanische Maschinen, sondern verwandeln sich in intelligente, vernetzte Plattformen – besser bekannt als softwaredefinierte Fahrzeuge (SDVs).

software defined vehicles
software defined vehicles
software defined vehicles

Mit Fahrzeugen, die Software als zentrales Element verwenden, wird eine neue Ära des Komforts, der Personalisierung und der Leistung eingeläutet, die unsere Beziehung zur Mobilität neu definiert. Stellen Sie sich vor, Ihr Auto wird über Nacht intelligenter – dank neuer automatisierter Fahrfunktionen oder erweiterter Sicherheitsfunktionen, die direkt ins Fahrzeug geliefert werden, ohne dass ein Besuch in der Werkstatt erforderlich ist. Dank Fahrzeugen, die durch Software definiert sind, ist dies bereits heute Realität. Diese Entwicklung wandelt Fahrzeuge in "Computer auf Rädern" und ermöglicht endlose Möglichkeiten für Innovationen.

Warum SDVs wichtig sind

Für Automobilhersteller eröffnen softwaredefinierte Fahrzeuge neue Geschäftsmöglichkeiten. Anstatt sich ausschließlich auf einmalige Verkäufe zu konzentrieren, können OEMs durch softwaregestützte Dienste und Abonnements weitere Einnahmequellen generieren. Funktionen wie fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme, Premium-Infotainment-Optionen oder sogar Leistungssteigerungen können als On-Demand-Käufe angeboten werden. Dieser Ansatz fördert nicht nur die Kundenbindung, sondern liefert den Autoherstellern auch wertvolle Erkenntnisse zur Verbesserung von Produkten und Dienstleistungen und macht Fahrzeuge zu kundenorientierten Plattformen.

software defined vehicles
software defined vehicles
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Die Herausforderungen von SDVs: Anpassung der E/E-Architektur

Die Umstellung auf softwaredefinierte Fahrzeuge führt jedoch zu einer erheblichen Komplexität, die herkömmliche elektrische und elektronische (E/E) Architekturen mit einer großen Anzahl verteilter Steuergeräte (ECUs) im Fahrzeug nicht mehr bewältigen können. Aus diesem Grund geht die Automobilindustrie zu einem zentraleren Ansatz über, der auf zonalen Architekturen basiert. Diese unterteilen das Fahrzeug in physische Zonen – beispielsweise Front, Heck, links und rechts –, die jeweils von einem leistungsfähigen lokalen Controller gesteuert werden. Darüber hinaus bilden ein oder mehrere zentrale Hochleistungscomputer das Herzstück der Architektur. Dieser Ansatz verringert die Komplexität der Verkabelung, verbessert die Kommunikationseffizienz und vereinfacht die Aktualisierungsmöglichkeiten. Zudem bietet er die Skalierbarkeit und Modularität, die für softwaredefinierte Fahrzeuge erforderlich sind.

Die wichtigsten Merkmale einer zonalen E/E-Architektur:

  • Modularität: Zonale Architekturen erlauben eine höhere Modularität, da unterschiedliche Zonen unabhängig voneinander entwickelt und optimiert werden können. Dies erleichtert die Integration neuer Funktionen und Technologien.
  • Flexibilität: Mit der neuen Architektur lassen sich die elektrischen Systeme eines Fahrzeugs flexibel gestalten und anpassen. Neue Komponenten und Funktionen können hinzugefügt oder verändert werden, ohne dass die gesamte Fahrzeugarchitektur davon betroffen ist.
  • Skalierbarkeit: Angesichts der immer größeren Anzahl elektronischer Systeme werden Fahrzeuge immer komplexer. Dank der hohen Skalierbarkeit des zonalen Ansatzes lässt sich diese wachsende Komplexität effizienter bewältigen.
  • Vereinfachung des Kabelbaums: Durch eine lokale Bündelung von Komponenten und Steuergeräten in ihren jeweiligen Zonen reduziert die zonale Architektur die Menge an Kabeln, die in einem Fahrzeug verbaut werden. Das Ergebnis ist ein leichteres, effizienteres Fahrzeugdesign. 
  • Schnellere Entwicklung und Updates: Eine zonale Architektur ermöglicht kürzere Entwicklungszyklen und einfachere Software-Updates, da Änderungen in einer Zone nicht zwangsläufig Anpassungen am gesamten System erfordern.
  • Höhere Zuverlässigkeit und Redundanz: Kritische Funktionen können auf verschiedene Zonen verteilt werden. Dies reduziert nicht nur die Auswirkungen eines Single Point of Failure, sondern verbessert auch die Zuverlässigkeit und Redundanz des Systems.

Anwendungsfall

Continental und Infineon treiben SDV-Innovation voran

Infineon arbeitet eng mit vielen Partnern zusammen, um die Entwicklung von SDVs voranzutreiben.

Eine dieser Kooperationen ist die mit Continental. Ziel ist es, fortschrittliche serverbasierte E/E-Architekturen mit einem schlanken System aus Hochleistungsrechnern (HPCs) und Zonensteuergeräten (ZCUs) zu entwickeln. Das Herzstück der ZCU-Plattform von Continental ist der AURIX™ TC4-Mikrocontroller von Infineon.

Dank der innovativen Resistive Random Access Memory (RRAM)-Technologie im AURIX™ TC4 können Fahrzeugsysteme wie die Einparkhilfe, die Klimaregelung und die Federung innerhalb von Sekundenbruchteilen aktiviert werden, wenn das Auto startet. Die ZCU-Plattform unterstützt außerdem schnellere und sicherere Over-the-Air-Updates für die Fahrzeugsoftware. Diese Architektur vereinfacht nicht nur die Komplexität der Fahrzeugelektronik, sondern ermöglicht es den Autoherstellern auch, ihre Designs mit skalierbaren, modularen Konfigurationen anzupassen und gleichzeitig die Cybersicherheit zu verbessern und die Funktionssicherheit zu gewährleisten.

Zone control
Zone control
Zone control
Power distribution
Power distribution
Power distribution

Wie Halbleiter software-definierte Fahrzeuge prägen

Zonale Architekturen sind auf moderne Halbleiter angewiesen, um SDVs zum Leben zu erwecken. Sie benötigen leistungsstarke Mikrocontroller (MCUs) oder System-on-Chips (SoCs), um die gleichzeitige Verarbeitung mehrerer Fahrzeugfunktionen zu bewältigen und eine nahtlose Hochgeschwindigkeitskommunikation über fortschrittliche Protokolle wie Ethernet zu ermöglichen.

Funktionale Sicherheit und Cybersicherheit sind ebenfalls wichtige Aspekte. Da SDVs stark auf vernetzte Systeme und Cloud-Interaktionen angewiesen sind, haben der Schutz sensibler Daten und die Verhinderung von Cyberangriffen höchste Priorität. Zonale Architekturen erfordern Halbleiter mit integrierten Sicherheitsfunktionen, die Anomalien erkennen, vor Bedrohungen schützen und Fahrer/innen bei potenziellen Verstößen warnen können. Ein skalierbarer, mehrschichtiger Sicherheitsrahmen - einschließlich Verschlüsselung, Echtzeitüberwachung und Einhaltung globaler Cybersicherheitsstandards im Automobilbereich - ist unerlässlich, um zu gewährleisten, dass Fahrzeuge sicher bleiben, auch wenn sich die Software im Laufe der Zeit weiterentwickelt.

Mehrere Sicherheitsfaktoren müssen gleichzeitig berücksichtigt werden, um den bestmöglichen, skalierbaren Rahmen für die Cybersicherheit zu schaffen

Scalable cybersecurity framework
Scalable cybersecurity framework
Scalable cybersecurity framework

Darüber hinaus spielen zonale Architekturen eine wichtige Rolle bei der Optimierung der Energieeffizienz und der Stromverteilung. Durch die Konsolidierung lokaler Funktionen in jeder Zone reduzieren diese Systeme die Komplexität der Verdrahtung und sparen Gewicht und Energie. Die Halbleiter müssen diese Effizienz unterstützen, indem sie intelligente Power-Management-Funktionen integrieren, die eine präzise Steuerung der Energieverteilung auf die verschiedenen Komponenten ermöglichen. Da SDVs die Grenzen der Innovation immer weiter verschieben, sind Halbleiter von Infineon entscheidend für die Leistung, Sicherheit und Effizienz, die für diese neue Ära der Mobilität erforderlich sind.