Beschleuniger für Künstliche Intelligenz in Automobilanwendungen

7th October 2019
Posted By : Victoria Chercasova
Beschleuniger für Künstliche Intelligenz in Automobilanwendungen

Künstliche Intelligenz (KI) und neuronale Netze werden zum Schlüsselfaktor für die Entwicklung sicherer, intelligenter und umweltfreundlicher Autos. Um mit seinen künftigen Mikrocontrollern KI-gestützte Lösungen zu unterstützen, arbeitet Infineon Technologies jetzt mit Synopsys zusammen. Die nächste Generation der AURIX Mikrocontroller von Infineon wird einen neuen Hochleistungs-KI-Beschleuniger integrieren. Diese so genannte Parallel Processing Unit (PPU) nutzt DesignWare ARC EV Prozessor-IP von Synopsys.

KI und neuronale Netze sind wesentliche Bausteine für das automatisierte Fahren, etwa bei der Klassifizierung und dem Tracking von Objekten oder beim Festlegen des Fahrweges im Verkehr. Darüber hinaus helfen sie, viele weitere Automobil-Anwendungen zu optimieren, die Kosten für Steuergeräte zu senken, deren Leistung zu verbessern und die Markteinführung zu beschleunigen. So ermöglichen KI und neuronale Netze beispielsweise eine optimierte Autokalibrierung von Motoren und reduzieren die notwendige Sensoranzahl, indem sie präzise mathematische Modelle der physischen Reaktionen in einem System erzeugen. Gleichzeitig benötigen KI-Anwendungen jedoch erheblich mehr Rechenleistung als Standardalgorithmen.

„Durch die zusammen mit Synopsys entwickelte PPU stellen wir sicher, dass unsere künftigen Mikrocontroller in puncto Sicherheit, Datendurchsatz und Energieeffizienz den durch KI steigenden Anforderungen an die Rechenleistung gerecht werden“, sagt Peter Schäfer, Leiter des Mikrocontroller-Geschäfts in der Automotive Division von Infineon. „Damit bereiten wir den AURIX auf datenintensive Automobilanwendungen wie zukünftige Gateways, Domänen- und Zonencontroller, Motorsteuerung, Elektromobilität und erweiterte Fahrerassistenzsysteme vor.“  

AURIX-Mikrocontroller unterstützen bereits heute bestimmte Arten von neuronalen Netzen. Die PPU wird ihre Echtzeit- und KI-Fähigkeiten jedoch auf eine völlig neue Ebene heben. Die Leistung der PPU wird deutlich höher sein als die aktueller Beschleuniger. Dadurch werden die Mikrocontroller beispielsweise auch Daten von hochentwickelten Sensoren verarbeiten können, was derzeit aufgrund der hohen Echtzeitanforderungen noch nicht möglich ist. Die PPU wird KI-Algorithmen wie RNN (Recurrent Neural Network), MLP (Multi-Layer Perceptron), CNN (Convolutional Neural Network) und RBF (Radial Basis Function) beschleunigen.

„Bei vielen KI-gesteuerten Anwendungen ist funktionale Sicherheit oberstes Gebot“, sagt Joachim Kunkel, General Manager der Solutions Group bei Synopsys. „Die Kombination der Verarbeitungsleistung und der Safety-Funktionen unseres ARC EV-Prozessors einerseits mit der sicherheitsbewährten Architektur des AURIX andererseits ermöglicht die Entwicklung von Automotive-Systemen gemäß höchsten Sicherheitsanforderungen.“

Zur schnellen Entwicklung von den Safety-Vorgaben entsprechender Applikationssoftware bietet Synopsys das „MetaWare EV Development Toolkit for Safety“ an, das den EV-Prozessor unterstützt. Damit wird die AURIX-Toolchain modellbasierte Designs und somit neueste Strategien für das Softwaredesign unterstützen sowie dem Bedarf an immer kürzeren Markteinführungszeiten begegnen.

Indem sie CNN unterstützt, wird die PPU darüber hinaus die Entwicklung ganzheitlicher Securitysysteme erleichtern. Sie wird mehrschichtige Sicherheitskonzepte ermöglichen, die Techniken für IDP-Systeme (Intrusion Detection and Prevention) unterstützen, wie z.B. Deep Packet Inspections oder System Entropy Monitoring. 

ARC Processor Summit 2019

Im Rahmen der Zusammenarbeit ist Infineon auf dem ARC Processor Summit am 19. September mit der Präsentation „System Modelling for Real-Time Automotive Applications using Deep Learning and Complex Data Processing“ (Systemmodellierung für Echtzeit-Automotive-Anwendungen mithilfe von Deep Learning und komplexer Datenverarbeitung) vertreten.





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