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ソフトウェア定義車両 (SDV) が持つ変革の力

モビリティは大きな転換期を迎えています。SDVは、柔軟性、効率性、そして適応性の新時代を約束します。しかし、SDVが革新的であるだけでなく、安全で信頼性の高いものであるためには、この変革をどのように進めるべきでしょうか?また、私たちのニーズと期待に応える形で、SDVをデジタル ライフにどのように統合していくべきでしょうか?

ソフトウェア定義車両 (SDV)
記事

スマートフォンは、製品を購入した後もソフトウェア アップデートという形で進化できることを私たちに教えてくれました。今、車も同じ道を歩んでいます。ソフトウェア定義車両(SDV)は、そのライフ サイクル全体を通じて新機能、安全機能、そしてデジタル サービスを獲得することができます。しかし、すべてのアップデート、すべての接続、そしてすべての自動化機能の裏側で、半導体が車両の安全で信頼性の高い動作を支えています。

構想から実現へ:インフィニオンとBMWグループは、Neue Klasseでソフトウェア定義車両を実現しました。AURIX™およびTRAVEO™マイクロコントローラー、BRIGHTLANE™ Ethernet、OPTIREG™電源管理IC、PROFET™スマートパワースイッチ、eFuseを含む200以上のインフィニオン製品が、車両のインテリジェントなアーキテクチャの実現を支えています。

1,650 GWが接続待ち

電気自動車の普及率は2025年の25%から2030年には45%に拡大すると予測されており、パワー半導体、バッテリー管理、そして電力配分ソリューションへの需要が高まっています。

ADAS

現在、新車生産台数の約10%がドメイン/ゾーン アーキテクチャを混在させた構成を採用しています。2030年までに、この割合は約40%に達する可能性があります。

SDVは自動運転の市場普及を大幅に加速させる可能性があります。現在、新車全体の約30%が運転支援および自動運転機能を搭載しており、この割合は2030年までに約55%に達する可能性があります。

SDVはより速いイノベーションと新たなデジタル サービスを可能にします。安全にスケールするためには、先進的なE/Eアーキテクチャ、セキュアな接続性、効率的な電力配分、そして車載グレードの半導体が不可欠です。

グラフィックHVDC

課題
従来のE/Eアーキテクチャは、70~110個のECU、最大5 kmのワイヤー ハーネス、10~15の車種モデルに依存しています。より多くの車両機能がソフトウェアで定義されるようになるにつれ、統合、ソフトウェア アップデート、そしてシステム検証はますます複雑化しています。これにより拡張性が制限され、開発工数が増大し、イノベーションが遅滞します。

解決策
ゾーンアーキテクチャは、機能をセントラル コンピュート プラットフォームに接続された車両ゾーンに集約することでECU数を削減します。これによりソフトウェア管理が簡素化され、より迅速なアップデートが可能となり、SDVの拡張的な基盤が構築されます。

課題
ソフトウェア定義型車両は、クラウド接続、車両ネットワーク、そして無線アップデートに依存しています。接続が増えるほど、車両のライフサイクル全体を通じてデータ、ソフトウェア、そして安全性に関わる重要な車両機能をサイバー脅威から保護する必要性が高まります。

解決策
多層防御型のサイバーセキュリティ対策は、ハードウェア ベースの保護、安全な通信、暗号化、リアルタイム監視を組み合わせたものです。インフィニオンは、OPTIGA™セキュリティ ソリューション、セキュリティ機能搭載マイクロコントローラー、そしてセキュアな接続技術により、信頼性の高い車両プラットフォームの実現を支援します。

課題
OTAアップデートは、車両の製造後に新機能、性能改善、そしてセキュリティ パッチを提供します。安全性と信頼性を確保するために、車両にはセキュアなアップデート メカニズム、信頼性の高いコンピューティング、そして保護された通信チャネルが必要です。

解決策
インフィニオンは、マイクロコントローラー、メモリ、接続性、そしてセキュリティ ソリューションにより、アップデート可能な車両プラットフォームの半導体基盤を提供します。これらの技術が組み合わさることで、セキュアで信頼性が高くスケーラブルなOTA展開を支援します。

課題
先進運転支援システム、セントラル コンピュート、そしてソフトウェア サービスは膨大な量のデータを生成します。従来の車載ネットワークでは、将来のソフトウェア定義型車両プラットフォームに求められる帯域幅とスケーラビリティを提供するには限界があります。

解決策
車載Ethernetは、ゾーン、センサー、そしてセントラル コンピュート間のスケーラブルな高速通信を実現します。インフィニオンのBRIGHTLANE™ Ethernetソリューションは、最新のSDVアーキテクチャのネットワーキング バックボーンを提供します。

課題
ソフトウェア機能の増加は、ワイヤー ハーネスの複雑性、電力需要、そしてシステム間の相互作用を増大させます。最適化されたアーキテクチャなくして、車両重量、エネルギー効率、そしてシステム全体の堅牢性に影響を及ぼす可能性があります。

解決策
ゾーン アーキテクチャはワイヤー ハーネスの必要量を削減し、より効率的な電力配分を支援します。インフィニオンのパワー マネージメントIC、スマート パワー スイッチ、eFuse、MOSFETは、効率性、信頼性、システム保護の向上に貢献します。

課題
ソフトウェアが車両機能をコントロールする範囲が拡大するにつれ、安全要件はより厳しくなっています。ADAS(先進運転支援システム)、ボディ エレクトロニクス、電源管理などの重要システムには、非常に信頼性の高い処理能力と耐障害性動作が求められます。

解決策
インフィニオンのAURIX™とTRAVEO™マイクロコントローラーは、高い性能と車載グレードの安全機能を兼ね備えています。OEMが厳格な機能安全要件を満たす信頼性の高いSDVプラットフォームを開発するために貢献します。

自動車メーカーにとって、SDVは新たなビジネス チャンスです。OEMは、1回限りの販売だけに注力するのではなく、ソフトウェアで実現するサービスやサブスクリプションを通じてさらなる収益源を創出することができます。先進運転支援システム、プレミアム インフォテインメント オプション、あるいは性能アップグレードなどの機能をオンデマンド購入として提供することも可能です。このアプローチは顧客エンゲージメントを高めるだけでなく、自動車メーカーに製品とサービスの改善に向けた貴重なインサイトをもたらし、車をカスタマー セントリックなプラットフォームへと変革します。

ソフトウェア デファインド ビークル

しかし、ソフトウェア デファインド ビークルへの移行は、車内に多数の電子制御ユニット (ECU) が分散している従来の電気・電子 (E/E) アーキテクチャでは対応できなくなった大きな複雑さをもたらします。そのため、自動車業界は車両を物理的なゾーンに分割するゾーンアーキテクチャを採用した、より集中型のアプローチに移行しています。前方、後方、左、右――それぞれが強力なローカルコントローラーによって制御される。さらに、1つ以上の中央の高性能カーコンピューターがアーキテクチャの中心にあります。このアプローチにより、配線の複雑さが軽減され、通信効率が向上し、更新が簡素化され、SDVに必要なスケーラビリティとモジュール性が提供されます。

ゾーンE/Eアーキテクチャの主な特長:

  • モジュール:ゾーン アーキテクチャにより、異なるゾーンを独立して開発・アップグレードできるため、優れたモジュール性を実現します。このモジュール性により、新機能や新技術をより容易に統合することが可能です。
  • 柔軟性: 新しいアーキテクチャにより、車両の電気システムを柔軟に設計・適応させることができます。車両アーキテクチャ全体に影響を与えることなく、新しいコンポーネントや機能を追加・変更することができます。
  • スケーラビリティ: 車両は、ますます多くの電子システムによってますます複雑になっています。ゾーン アプローチによって提供されるスケーラビリティにより、複雑さの増大をより効率的に管理できます。
  • ワイヤーハーネスの削減: コンポーネントとコントローラーを局所化することで、ゾーン アーキテクチャは車両に必要な配線量を削減し、より軽量で効率的な設計を実現します。
  • 開発とアップデートの迅速化:1つのゾーンへの変更が必ずしもシステム全体への変更を必要としないため、ゾーン アーキテクチャはより速い開発サイクルと容易なソフトウェア アップデートを可能にします。
  • 信頼性と冗長性の向上: 新しいアーキテクチャでは、重要な機能を異なるゾーンに分散させることができます。これにより、単一障害点の影響を低減し、信頼性と冗長性を向上させます。

ゾーン アーキテクチャは、SDVを実現する先進半導体に依存しています。これらの車両には、複数の車両機能を同時に処理しながら、Ethernetを通じたシームレスな高速通信を可能にする、高性能マイクロコントローラー(MCU)またはシステムオンチップ(SoC)が必要です。

ソフトウェア定義車両におけるセンサー、ゾーン コントローラー、そしてセントラル コンピュート プラットフォーム間のデータ交換量が増大し続ける中、車載EthernetおよびIEEEネットワーキング規格の進化が、より高い帯域幅、優れたスケーラビリティ、そして堅牢な車載通信アーキテクチャを実現しています。

機能安全とサイバーセキュリティも同様に重要な考慮事項です。SDVが接続システムやクラウドとの連携に大きく依存する中、機密データの保護とサイバー攻撃の防止は最優先事項となっています。ゾーン アーキテクチャには、異常を検知し、脅威から保護し、潜在的な侵害が発生した場合にドライバーへ警告できる、セキュリティ機能を統合した半導体が求められます。暗号化、リアルタイム監視、そしてグローバルな車載サイバーセキュリティ規格への準拠を含む、拡張的な多層セキュリティ フレームワークは、ソフトウェアが進化し続ける中でも車両の安全性を確保するために不可欠です。

スケーラブルなサイバー セキュリティ フレームワーク

さらに、ゾーン アーキテクチャは、エネルギー効率と配電の最適化においても重要な役割を果たします。各ゾーン内のローカル機能を集約することでワイヤー ハーネスの複雑性を低減し、重量とエネルギーの両方を節約します。半導体はインテリジェントな電力管理を通じてこの効率性を支え、車両システム全体にわたる電力配分の精密なコントロールを可能にします。ソフトウェア定義型車両がイノベーションの限界を押し広げ続ける中、インフィニオンの半導体はこのモビリティの新時代に求められる性能、セキュリティ、そして効率性の実現に不可欠です。

SDVは、自動車をコネクテッドでアップグレード可能なプラットフォームへと変革します。次のステップはフィジカルAIであり、車両が周囲の環境を認識し、状況を理解し、意思決定を行い、リアルタイムで行動することを可能にします。自動運転機能を継続的に向上させ、交通状況を予測し、エネルギー使用を最適化し、より高い安全性と快適性のために車両機能を統合制御する車を想像してみてください。これには高性能な半導体が必要です。インフィニオンは、高性能コンピューティング、センシング、接続性、電力技術、そしてサイバーセキュリティを組み合わせ、データをインテリジェントなアクションへと変換し、フィジカルAIを現実のものとします。

ソフトウェア定義車両(SDV)とは?

ソフトウェアは現代社会の中心にあり、私たちの働き方、コミュニケーション、そして世界との関わり方を形づくっています。スマートフォンからスマートホーム デバイスまで、ソフトウェアは日常的な製品を、無線アップデートによって継続的に進化できる接続プラットフォームへと変革してきました。この進化は今、自動車産業にも及んでいます。車両はもはや単なる機械ではなく、「ソフトウェア定義車両(SDV)」と呼ばれるインテリジェントな接続プラットフォームへと進化しつつあります。ソフトウェアを核とするこれらの車両は、快適性、パーソナライゼーション、そして高い性能を実現する新時代を切り拓きます。新しい走行機能や安全性能が、ディーラーへの入庫不要でそのまま車両に届けられる——SDVはこれを可能にします。車を「走るコンピューター」へと変える技術です。ビデオ視聴はこちらから

SDVはソフトウェア革命か、それとも半導体革命か?

ソフトウェアが車両の体験を定義する一方で、半導体はSDVを支える根幹となる基盤を提供します。高性能コンピューティング、ネットワーク接続、サイバーセキュリティ、電力配分、そしてリアルタイム制御——これらはすべて先進的な半導体技術に依存しています。適切なハードウェア アーキテクチャなくして、ソフトウェアだけでは将来の車両に求められる性能、安全性、そしてスケーラビリティを実現することはできません。

メモリ ソリューションはSDVにおいてどのような役割を果たすのか?

メモリ ソリューションは、SDVの根幹を成す基本的な構成要素です。オペレーティング システム、車両ソフトウェア、セキュリティ機能、そして無線(OTA)アップデートに必要なデータを格納します。同時に、高速なデータアクセス、高い信頼性、そして長期的なデータの完全性も求められます。先進的なメモリ技術なくして、ソフトウェア定義車両のライフサイクル全体にわたる継続的な機能拡張、アップデート、そして安全な運用は実現できません。SDVの信頼性は、そのソフトウェアとデータを格納・保護するメモリ技術の信頼性に直結しています。

SDVは自動運転の基盤となるのか?

自動運転には、膨大なデータのリアルタイム処理、高度なAIアルゴリズム、そして車両機能を継続的に強化する能力が必要です。SDVは、集中型コンピューティング アーキテクチャ、高速接続、そして無線アップデートを通じて、その技術的基盤を提供します。これらの機能により、車両のライフタイム全体にわたって自動運転機能を展開、改善、安全にアップデートすることが可能となり、将来のAI駆動型自律モビリティ アプリケーションへの道を切り拓きます。

なぜSDVはサブスクリプション ベースの機能とサービスを可能にするのか?

ソフトウェアにより、車両のライフタイム全体を通じて新機能やサービスを提供することが可能になります。サブスクリプション モデルによって、ユーザーは実際に必要な機能だけを選択して利用・支払いができます。同時に、自動車メーカーはソフトウェア アップデートを通じてサービスを継続的に改善・更新・拡充することができます。

なぜRISC-VはSDVにおいて注目を集めているのか?

RISC-Vは、柔軟性と将来対応性を備えたSDVプラットフォームを実現する、オープンで拡張的なプロセッサ アーキテクチャです。オープン スタンダードとエコシステムの協業を支援することで、次世代モビリティに求められる安全性、セキュリティ、信頼性を確保しながら、自動車メーカーに設計の自由度とコントロールをもたらします。インフィニオンは、RISC-VをSDV時代を切り拓く重要なイネーブラーと位置づけています。RISC-Vについて詳しく知る

ソフトウェア定義型車両は半導体を基盤として構築されています。
車両のソフトウェア定義化が進むにつれて、基盤となるハードウェアの重要性はかってないほど高まっています。インフィニオンは、コンピュート、接続性、セキュリティ、そして電力に関するリーディングテクノロジーを組み合わせ、スケーラブルでセキュア、そして信頼性の高い車両アーキテクチャを実現します。そして、車載Ethernetやゾーン アーキテクチャから機能安全やサイバーセキュリティまで、ソフトウェアの可能性を車両の性能へと変換する構成要素を提供します。