[EDITION ABONNES] Avec le soutien de plusieurs poids lourds à l’instar d’AWS (Amazon Web Services), Capgemini, Cariad (du groupe Volkswagen), Continental, Red Hat et Suse, Arm a annoncé hier 15 septembre 2021 une nouvelle architecture logicielle sous le nom de Soafee (Scalable Open Architecture for Embedded Edge), ...ainsi qu’une implémentation de référence ad hoc, dont l’objectif est d’accélérer l’arrivée des futures automobiles dont le logiciel sera développé, déployé et géré selon les méthodes aujourd’hui répandues dans le cloud.

De fait, rappelle la société britannique, les développeurs du secteur automobile sont confrontés à la complexité logicielle grandissante liée à la généralisation des systèmes d’assistance évoluée à la conduite (ADAS) et des équipements d’infodivertissement embarqués, à l’électrification du groupe motopropulseur et une autonomie de plus en plus poussée. Pour répondre à ce défi, les traitements doivent être de plus en plus centralisés sur des contrôleurs de « domaine » et, dans ce cadre, le logiciel devient critique pour atteindre les objectifs visés, notamment en matière de réduction des coûts et des temps de développement.

Un cloud sur quatre roues

Selon Arm, les méthodes de développement dites « cloud-native », qui ont fait leur preuve dans l’arène des infrastructures informatiques en nuage, apparaissent applicables au marché de l’automobile ; certains d’ailleurs n'hésitent plus à parler de la voiture comme un cloud sur quatre roues… Encore faut-il qu’il existe un framework standard qui puisse renforcer ces technologies cloud-native avec les mécanismes temps réel et les fonctions de sûreté de fonctionnement traditionnellement requis dans le monde automobile.

« Le secteur de l’automobile arrive aujourd’hui à un point d’inflexion où l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement, des concepteurs de blocs d’IP jusqu’aux constructeurs, se redéfinit, indique Chet Babla, vice-président de l’activité Automobile et IoT chez Arm. L’industrie nous a demandé, à nous et à notre écosystème, d'accélérer cette vision d'un avenir défini par logiciel. En raison de la position unique d'Arm dans la chaîne d'approvisionnement, nous menons aujourd’hui un effort collaboratif en vue de fournir des standards, du logiciel, des ressources de développement et des plates-formes de traitement spécialisées conçues pour répondre aux besoins de sécurité fonctionnelle et de temps réel des applications automobiles. »

L’architecture Soafee est donc le résultat d’un travail commun auquel ont notamment contribué Ampere, Apex.AI, ADLink, AWS, Capgemini Engineering, Continental, Green Hills Software, Linaro, Marvell, le consortium MIH, Red Hat, Suse, Woven Planet et Zing Robotics, entre autres. Elle s’accompagnera d’une implémentation de référence open source et gratuite définie par un groupe de travail ad hoc, qui pourra servir au prototypage, à l’évaluation d’applications et au développement exploratoire, indique Arm.

Découlant des initiatives précédentes d’Arm comme SystemReady (*) et le projet Cassini (lire notre article ici), dont la vocation était de transférer une expérience cloud-native vers la périphérie de réseau (edge), Soafee permet en pratique à des concepts répandus dans le nuage comme l’orchestration de conteneurs de s’intégrer dans des environnements temps réel à sûreté de fonctionnement comme l’automobile, mais aussi la robotique et les automatismes industriels. A ce titre, une version initiale de l’implémentation de référence est d’ores et déjà téléchargeable.

Des plates-formes matérielles adaptées

Afin d’accélérer l’arrivée concrète de l’architecture Soafee sur le marché, Arm s’est par ailleurs associé au constructeur de cartes et systèmes embarqués ADLink pour proposer une plate-forme de développement adaptée compatible. Cette plate-forme, dont la disponibilité générale est attendue dans le courant du dernier trimestre 2021, s’appuie sur des processeurs Altra de la société Ampere Computing intégrant de multiples cœurs Arm Neoverse N1. Elle doit permettre un travail exploratoire et le développement sur du silicium à architecture Arm en utilisant la pile logicielle Soafee de référence pour des applications automobiles telles que les cockpits, les systèmes ADAS, le groupe motopropulseur ou la conduite autonome.

Dans le détail, la plate-forme de développement est constituée d’une station de travail (AVA Developer Platform) (photo ci-contre) et d’un produit embarqué durci pour prototypage à bord d’un véhicule (AVA-AP1), tous deux conçus par ADLink avec le concours d’Ampere et d’ores et déjà disponibles en précommande.

Au cœur de ces deux équipements on trouve un module processeur au format COM-HPC Server de 200 x 160 mm (Type E), équipé d’une puce-système Ampere Altra à architecture 64 bits Armv8.2 dont le nombre de cœurs, cadencés jusqu’à 2,8 GHz, peut varier entre 32 et 80 pour une enveloppe thermique comprise entre 58 W et 175 W (photo ci-dessous). Selon la société taiwanaise, le module fournit trois voies PCIe Gen4 x16 avec la puissance de calcul nécessaire à l’exécution de charges de travail exigeantes comme les applications temps réel ou quasi réel, comme la conduite autonome, mais aussi la robotique fixe et mobile, l’imagerie médicale, le test et la mesure ou la retransmission vidéo.

« La puce Ampere Altra fournit les performances échelonnables nécessaires au pilotage d’une variété de cas d’usage dans la communauté du développement embarqué, indique Jeff Wittich, directeur produits d’Ampere. Avec la famille de modules COM-HPC développés en collaboration avec ADLink, nous offrons à ces industries de nouvelles options pour une conception Arm SystemReady éco-efficace et à haute performance. Ces modules peuvent être utilisés dans un véhicule ou dans les nombreux équipements de périphérie de réseau où l’architecture x86 représentait jusqu’ici l’unique option disponible. »

Dans la pratique la plate-forme à refroidissement liquide et au format tour AVA Developer Platform repose sur un module COM-HPC à 32 cœurs par défaut. Elle cible le développement en laboratoire et permet aux concepteurs d’y ajouter des accélérateurs matériels afin d’épauler les processeurs Ampere. Conçu pour le prototypage et le test à bord d’un véhicule, le boîtier AVA-AP1 embarque un module COM-HPC à 80 cœurs par défaut, dispose d’un vaste éventail d’entrées/sorties et inclut un processeur à sûreté de fonctionnement pour l’exécution de tâches de traitement de données issues de vrais capteurs.

(*) Arm SystemReady définit un ensemble de spécifications et un programme de certification de conformité qui visent à assurer l'intéropérabilité d'une plate-forme Arm avec des systèmes d'exploitation et des hyperviseurs "sur étagère".