Acelerando la innovación automotriz con C4A-metal y Panasonic Automotive vSkipGen

A medida que el panorama automotriz se acelera hacia vehículos definidos por software, los controladores de dominio de cabina (CDCs) se están convirtiendo en el núcleo de las experiencias de cabina de próxima generación. La capacidad de desarrollar, probar y validar rápidamente el software de los CDC en un entorno flexible e independiente del hardware es crucial para la innovación y el tiempo de comercialización. Sin embargo, las limitaciones de hardware y el requisito de gráficos de alto rendimiento presentan desafíos significativos para los equipos de desarrollo globales. La solución vSkipGen de Panasonic Automotive aborda estos desafíos como una plataforma de virtualización de CDC de próxima generación, ahora validada en Google Cloud’s C4A-metal, nuestra oferta bare-metal Axion. Al integrar la tecnología avanzada de descarga remota de HMI™ Unified de Panasonic Automotive con compatibilidad para Android Automotive OS (AAOS) y Android SDV, vSkipGen proporciona una solución de software y validación de cabina basada en la nube, que permite a los equipos innovar sin limitaciones de hardware. En Google Cloud, proporcionamos una infraestructura optimizada para cargas de trabajo para ayudar a garantizar los recursos adecuados para cada tarea. Al igual que toda la familia de máquinas virtuales Axion, las instancias de C4A-metal se construyen sobre la arquitectura Axion basada en Arm de Google Cloud. C4A-metal ofrece 96 vCPUs, dos configuraciones de memoria DDR5 (384GB y 768GB) y un ancho de banda de red de hasta 100Gbps. También proporciona un soporte completo para Google Cloud Hyperdisk, incluyendo los tipos Balanced, Extreme, Throughput y ML. Y al igual que el resto del portafolio bare-metal, C4A-metal está impulsado por Titanium, un componente clave para la descarga y la seguridad de múltiples niveles, que es fundamental para nuestra infraestructura. Alto rendimiento para cargas de trabajo exigentes C4A-metal es particularmente adecuado para tareas complejas como la creación de copias digitales de las cabinas de vehículos, donde el rendimiento debe reflejar con precisión el comportamiento del mundo real. Tradicionalmente, la transición a vehículos definidos por software ha dependido de costosos y escasos prototipos físicos; C4A-metal lo supera al ofrecer el alto rendimiento y el acceso de nivel de hardware de bare-metal con la escalabilidad de la nube. Panasonic Automotive utiliza C4A-metal para evitar las limitaciones de hardware tradicionales, lo que permite a sus equipos ejecutar tareas de virtualización complejas y acelerar el desarrollo de software de cabina de próxima generación. El bare-metal de Axion de Google Cloud ha sido un cambio de juego para nuestra plataforma vSkipGen. Al proporcionar una infraestructura basada en Arm de alto rendimiento y escalable, C4A-metal permite a nuestros equipos desarrollar y probar software de producción en la nube con un comportamiento que se corresponde estrechamente con el hardware automotriz de destino. Este “bit parity” de la nube a automóvil reduce la dependencia de costosos prototipos físicos, mejora la eficiencia de la validación, aumenta la cobertura de pruebas y acelera el tiempo de comercialización de las plataformas de cabina de próxima generación. - Andrew Poliak, CTO, Panasonic Automotive Systems America. Al aprovechar vSkipGen y Unified HMI en C4A-metal, los fabricantes de automóviles ahora pueden construir, probar y validar pilas AAOS completas en un entorno de cabina de próxima generación, definido por software, pasando de una dependencia física a un digital twin escalable. Figura 1: Visión general de la solución Unified HMI ¿Cómo funciona vSkipGen: Virtualización de cabina con Cuttlefish La solución vSkipGen de Panasonic Automotive actúa como un digital twin del hardware de CDC físico. Para proporcionar un entorno libre de hardware para las máquinas virtuales de Android, vSkipGen utiliza componentes de Android Cuttlefish. En su núcleo, vSkipGen aprovecha un monitor de máquina virtual (VMM) optimizado para la nube, construido sobre crosvm (el VMM de código abierto y seguro originalmente desarrollado para Chrome OS), que utiliza Linux KVM (Kernel-based Virtual Machine) para la virtualización asistida por hardware. El backend VMM está implementado en Rust para una mayor seguridad, escalabilidad y rendimiento. Al ejecutar la pila completa en C4A-metal (ver Figura 2), Panasonic permite a los desarrolladores arrancar una imagen de AAOS completa en la nube, que se comporta exactamente como el software que se ejecuta en un vehículo físico. La plataforma virtualiza todos los periféricos esenciales, como el audio, la GPU, los sensores, las cámaras, la red de área de control (CAN), Bluetooth y Wi-Fi, utilizando el estándar VirtIO. Este enfoque nativo de VirtIO permite a los desarrolladores interactuar con los dispositivos virtuales exactamente como lo harían con el hardware físico. Además, vSkipGen se conecta perfectamente con entornos de simulación automotriz y software en la bucle (SiL) para una validación completa de escenarios y casos extremos, lo que permite a los equipos realizar la validación del software y ejecutar suites de pruebas automatizadas sin necesidad de acceso temprano a los prototipos físicos. Figura 2: Arquitectura de virtualización de cabina de vSkipGen Figura 3: Flujo de renderizado de GPU remota Acelerar gráficos sobre la marcha con Unified HMI Los gráficos de alto rendimiento son esenciales para la experiencia de conducción moderna, pero renderizarlos en un entorno virtual puede ser un desafío. La solución Unified HMI de Panasonic resuelve esto al desacoplar el renderizado de HMI del hardware específico. Un componente de Unified HMI ligero opera fuera de la VM para descargar los comandos OpenGL ES (los datos específicos que se están renderizando) de la instancia Cuttlefish a los recursos de cálculo con GPU disponibles en Google Cloud, que gestionan las cargas de trabajo con aceleración de hardware. La interfaz de usuario renderizada se transmite luego a cualquier navegador estándar utilizando el protocolo de baja latencia WebRTC. Esto ayuda a garantizar que los equipos globales puedan experimentar imágenes visuales de alta fidelidad en tiempo real, independientemente de su ubicación. Unified HMI establece una capa de visualización virtual unificada en múltiples unidades de control electrónico (ECU) y máquinas virtuales, lo que permite a las aplicaciones renderizar en diferentes pantallas desde cualquier lugar dentro del sistema. Beneficios para el desarrollo de vehículos definidos por software Con C4A-metal y la solución vSkipGen de Panasonic Automotive, los fabricantes que construyen vehículos definidos por software pueden: Construir y validar software basado en AAOS en la nube utilizando Cuttlefish antes de que esté disponible el hardware físico Utilizar el estándar VirtIO para emular dispositivos de CDC críticos para una validación robusta y de nivel de producción Flujo interactivo de la cabina a cualquier navegador para apoyar a los equipos de ingeniería distribuidos Ejecutar múltiples instancias de CDC aisladas en paralelo para apoyar grandes pruebas automatizadas y pipelines de CI/CD Reducir el costo y el impacto ambiental al minimizar la necesidad de costosos prototipos de hardware, apoyando prácticas de desarrollo sostenibles Disfrutar de una arquitectura orientada al futuro construida con estándares abiertos, crosvm y Rust para una mayor seguridad, rendimiento y adaptabilidad a largo plazo Obtenga información de cómo estas soluciones pueden ayudarlo a acelerar el desarrollo de software de cabina, contacte al equipo en vSkipGenSupport@panasonicautomotive.com. Descargo de responsabilidad Todas las marcas comerciales, nombres comerciales y marcas registradas utilizadas en este documento pertenecen a sus respectivos propietarios.