Warum Teslas OTA-Vorteil Garant für weiteren Vorsprung ist.
Als das Model 3 in seiner Anfangszeit das erste Mal von unabhängigen Publikationen getestet wurde, schnitt der Hoffnungsträger der Musk-Company beim Bremsen äußerst bescheiden ab. Musk erklärte darauf hin, dass man mit einem der nächsten OTA-Updates dieses Defizit beheben werde. Ingenieure der klassische Autohersteller und Branchenkenner schüttelten mit dem Kopf. Wie sollte ein Softeware-Update die ABS- und Bremsendefizite eines Fahrzeugs beheben können. Tesla verblüffte schliesslich alle Profis. Nach dem Update verbesserte sich die Bremsleistung des Model 3 spürbar.
Diskussion zum status quo der Automotive-Software, und warum Tesla weiter die Nase vorne hat. Thomas Müller (WIPRO), Sandy Munro
„Das Auto ist kein iPhone“
Heute würde das kaum noch ein Ingenieur bezweifeln – Ausnahme, um im Bremsen-Bild zu bleiben, wenn die mechanische Konstruktion von Haus aus übel und billig ist, was heutzutage kaum mehr vorkommt. Tatsächlich waren gestandene Automacher lange der Meinung, dass ein Auto eben „kein iPhone auf Rädern“ sei. Eine Überzeugung, die heutzutage kaum noch jemand in der Branche teilen mag, denn auch die deutschen OEMs haben inzwischen verstanden, dass ohne ein umfassendes digitales Betriebssystem ein Auto in Zukunft chancenlos ist. Teslas kontinuierliche Verbesserungspolitik, getragen von Softwareupdates, zeigte, dass auch das Automobil ohne digitale Gimmicks in Zukunft kaum mehr verkäuflich sein würde.
Hardeware 3 aus dem Jahre 2019: Tesla Motherboard mit zwei Powerchips für Redundanz. Der zweite Prozessor läuft im sogenannten Shadow-Modus ständig mit.
Das Problem des Betriebssysystems
Autos bestehen in der Regel aus vielen Einzelkomponenten, die ihrerseits mit sogenannten Embedded Systemen funktionieren. In modernen Fahrzeugen finden sich unzählige dieser Lösungen, die eine Kombination von Hardware und Software sind. Da die OEMs viele Zulieferer haben, bedeutet dies auch, dass die einzelnen Komponenten verschiedene eingebettete Systeme enthalten. Diese sind in der Regel nicht, oder nicht einfach upzudaten. Mit anderen Worten: während Infotainment-Systeme inzwischen bei den meisten OEMs OTA-Updatefähig sind, müssen die Autos weiterhin für spezielle Updates in die Werkstatt, wo die Embedded Systeme (wenn dies überhaupt möglich ist) auf den neuesten Stand gebracht werden. Eine Änderung an den ABS-Parametern könnte bei den allermeisten OEMs also nicht wie bei Tesla OTA stattfinden.
100 Millionen Zeilen „Spaghetti-Code“
Sandy Munro hatte anlässlich der CES einen interessanten Gast: Thomas Müller, CTO Engineering R&D Services, WIPRO. Müller hat mehr als 30 Jahre Erfahrung unter anderem auf den Gebiet Cloud und Automotive. Die beiden ergänzen sich hier also im Gespräch hervorragend. Während Müller die digitale Seite abdeckt und unter anderem „Reverese Engineering“ betreibt, ist Sandy Munro zweifellos die „mechanische Koryphäe“. Müller beginnt das Gespräch mit einem Statement, das zu denken gibt: moderne Autos haben heutzutage 100 Millionen Zeilen Software-Code – das ist insofern interessant, als ein Boeing Dreamliner gerade mal über ein Zehntel Software-Code verfügt.
Die unfassbare Menge von Softwarecode kommt durch die gewachsene Autoelektronik zustande, wie oben erwähnt. Unternehmen wie WIPRO versuchen diese Problematik zu lösen, um die Automotive Industrie konkurrenzfähig zu halten. Wer heute ein System bauen will, das in der Lage ist zu „lernen“(Stichwort: AI), muss mit Hardware planen, die in der Lage ist, diese Computing-Power zu entwickeln. Die meisten heutigen Autos jedoch haben ihre Computer-Power, wie oben erwähnt, dezentralisiert durch hunderte von ECUs (Electronic Control Units). Von kleinen, die die LED-Scheinwerfer steuern, bis zu größeren, die das Infotainment-System kontrollieren. Müller führt das Beispiel Range Rover an –wo man die Anzahl der ECUs von 150 auf 66 reduzierte. Müller glaubt aber, dass dies noch weniger sein müssten.
NIOs NVIDIA-Board mit vier Hochleistungsprozessoren, unter anderem für Machine Learning/AI.
Konsolidierung
Müller will also die Software von der Hardware trennen und konsolidieren. In diesen HPC (High Performance Computer) werden dann die allermeisten Funktionen zusammengefasst. Mit anderen Worten: mit jedem neuem Software-Update des „HPC“ (was in dem Fall nicht High Power Charger heisst!) wird das Auto verbessert, und das über einen langen Zeitraum hinweg. Hier kommt auch der Vorteil Teslas und vieler chinesischer Start-ups wie NIO, Xpeng und Co. in Spiel. Sie alle arbeiten mit zentralen Hochleistungscomputern, die ihre Rechenleistung nur noch in TOPS (Tera Operations per Second) angeben. Während Tesla seine Hardware selbst entwickelt, bauen chinesische Unternehmen wie NIO auf eine Zusammenarbeit mit Herstellern wie beispielsweise NVIDIA.
Teslas Vorsprung
Die 2019 vorgestellte Tesla Hardware 3 ist inzwischen schon wieder überholt, die HW4 ist in den Startlöchern. Fakt ist, dass Tesla auf ein redundantes System mit 2 identischen Superprozessoren setzt. Aber statt den zweiten Prozessor einfach brach liegen zu lassen, greift die Musk-Company auf einen cleveren Trick zurück. Man verwendet den zweiten Prozessor als „Shadow“. Während der Fahrt berechnet der zweite Prozessor on-the-fly, wie er in den Fahrsituationen reagieren würde. Diese Daten werden mit den tatsächlichen Daten verglichen und gewertet. Würde der zweite Prozessor im Falle eines Versagens des ersten Prozessors einspringen müssen, dauerte die Übergabe nur wenige Millisekunden.
Andrej Karpathy, der „Papst“ für AI und Machine Learning. Teslas Hardware-Anforderungen orientieren sich faktisch an der Zukunft. Und die heißt (immer noch) autonomes Fahren.
Datenübermittlung
Teslas ständige Verbesserungen leben von der Analyse seiner vielen Fahrer. Tatsächlich telefonieren inzwischen alle Autos „nach Hause“ und übermitteln Terabytes an Daten. Tesla tut das auch, lässt aber eine Wertung bereits im Fahrzeug vornehmen, um die übermittelten Datenmengen relevanter und kleiner zu halten. Das erleichtert die finale Auswertung im „Mutterschiff“ natürlich extrem. Möglich ist das nur, weil der „HPC“ in den Fahrzeugen die nötige Rechenleistung besitzt. Während klassische Autohersteller noch stolz darauf sind, dass sie einen Smartphone-DUAL-Prozessor aus 2015 eingebaut haben, befindet sich die elektrische Autoavantgarde hier bereits weit in der Zukunft.
e-engine meint: Der Rückstand der klassischen OEMs hat Gründe. Stellen Sie sich vor, Steve Jobs von Apple hätte bei der Entwicklung des iPhone ständig die Mitarbeiter in der Entwicklungsabteilung ausgetauscht. Das iPhone wäre nie oder so spät gekommen, dass die Konkurrenz jubiliert hätte. Faktisch ist das das Problem von Unternehmen wie VW und Mercedes-Benz, die den Rückstand auf Firmen wie Tesla und Co. durch ständiges hysterisches Wechseln der Pferde aufholen versuchen. Digitale Entwicklungen brauchen Zeit. Und eine Verzehnfachung der Entwickler beschleunigt die Entwicklung eben nicht um den Faktor 10. Auch der ständige Austausch der Verantwortlichen und die Umorganisation der „Units“ ist hier kaum zielführend, sondern dokumentiert nur die Hilflosigkeit der Unternehmen. Der Vorteil von Start-ups liegt darin, dass sie die alten Zöpfe abschneiden können und mit dem buchstäblichen weißen Blatt Papier beginnen können.
Teslas größter Vorteil jedoch ist, dass man auch die (wenigen) peripheren ECUs in der Hand hat. Man kann mit einem Software-Update nahezu das gesamte System erneuern. Anders die klassischen OEMs. Sie suchen fieberhaft nach einer schnellen Lösung, die es nicht gibt, solange sie auf Zulieferer mit fremden ECUs und Embedded Systems angewiesen sind, weil sie kein funktionierendes System mit einem HPC haben. Das liegt unter anderem daran, dass man sich nicht Abhängig von externen IT-Giganten wie Apple, Google, NVIDIA und Co machen will, die bereits jetzt schon Hard- und Software-Lösungen anbieten, die die Probleme lösen könnten. Und dann dräut da noch das schlimmste Armageddon: wenn nämlich Tesla anfangen würde, seine Hard- und Software zu lizensieren, wie Müller und Munro im Gespräch andeuten. Prädikat: besonders wertvoll.
Fotos: Tesla, Munro Live (Youtube Stills), NIO Day
