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ZF ProAI: Die Quelle der Fahrzeug-Intelligenz

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Die Intelligenz künftiger Fahrzeuge wird von wenigen, extrem leistungsfähigen Zentralrechnern wie der ZF ProAI bestimmt. Es ist der flexibelste, skalierbarste und leistungsstärkste Automotive-Grade Supercomputer für die Automobilindustrie.
Jan Wienrich,
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Jan Wienrich arbeitet als Cross-Media-Publisher bei ZF. Er ist spezialisiert auf Themen rund um das automatisierte und autonome Fahren.
Moderne Fahrzeuge haben immer mehr Softwarefunktionen. Wenn Software die Intelligenz von Sensorinformationen mit der Steuerung intelligenter Aktuatoren verbindet, entstehen neue leistungsfähige Funktionen wie Fahrerassistenzsysteme, die mehr Komfort, mehr Sicherheit oder – beim elektrischen Fahren – noch mehr Reichweite bieten. Dies ist nur mit intelligenten Software-Algorithmen möglich. In herkömmlichen Fahrzeugarchitekturen wirken die Bits und Bytes hauptsächlich in dezentralen elektronischen Steuergeräten (Electronic Control Unit, ECU). In neuen und zukünftigen Fahrzeugplattformen wird sich die elektrische und elektronische Architektur (E/E-Architektur) drastisch verändern. Die Rechenleistung und die wichtigsten Softwarefunktionen werden in einigen Domänen- oder Zonencontrollern gebündelt.

Der Supercomputer ZF ProAI erfüllt perfekt die Anforderungen der Hersteller an die softwaredefinierten Fahrzeuge und deren neue E/E-Architektur und kann als Domänen-, Zonen- oder Zentralcontroller dienen.
„Die ZF ProAI ist derzeit der flexibelste, skalierbarste und leistungsstärkste Supercomputer für die Automobilindustrie“, sagt Oliver Briemle, Leiter AD Components and Connectivity bei ZF.
Der Hochleistungsrechner eignet sich für jeden Fahrzeugtyp und für alle Stufen des automatisierten oder autonomen Fahrens: von Level 2 bis Level 5.
Supercomputer ZF ProAI

Neue Multi-Domain-fähige Edition der ZF ProAI

Neue Multi-Domain-fähige Edition der ZF ProAI

Auf der CES 2023 präsentierte ZF eine neue Multi-Domain-fähige Edition des Hochleistungsrechners. Mit mehreren einzelnen Performance Boards, die auf einer gemeinsamen Platine angeschlossen werden können, ist der Zentralrechner künftig auch Multi-Domain-fähig. Das heißt, die ProAI kann verschiedene Domainfunktionen – etwa ADAS, Chassis, Infotainment usw. – in einem einzigen Steuergerät vereinen und verarbeiten.  
Jedes der einzelnen Boards kann dabei mit Mikroprozessoren verschiedener Anbieter und auch verschiedenen Betriebssystemen gleichzeitig ausgestattet werden – etwa mit QNX für ADAS- oder Android Auto für Infotainment-Funktionen. Über die zentrale Platine sind alle Boards über Schnittstellen miteinander vernetzt. Auch die jeweils eingesetzte Software pro Board kann so in eine Multi-Domain-Struktur überführt werden und dank der modularen und flexiblen Bauweise kann die ZF ProAI somit individuell auf die Anforderungen der Kunden zugeschnitten werden.
Die neue Multi-Domain-fähige Version der ProAI

Standardisierung und Skalierbarkeit

Standardisierung und Skalierbarkeit

Maßgeschneiderte Hochleistungslösungen für die Fahrzeugintelligenz, geeignet für jede Fahrzeugplattform, aber basierend auf einem einzigen Produkt - das ist die ZF ProAI. "Bei der Entwicklung der ZF ProAI haben wir zwei Aspekte besonders berücksichtigt: Standardisierung und Skalierbarkeit. Denn das vereinfacht die Auswahl enorm, wenn sich ein Kunde für die ZF ProAI als Zentralrechner entscheidet. Denn: Egal, was für die Anwendung nötig ist – ZF hat die ideale Lösung", sagt Briemle.
Standardisierung und Flexibilität sind auch für die Mikroprozessoren und die Anschlüsse von zentraler Bedeutung: Durch seinen modularen Aufbau kann der Supercomputer je nach Kundenwunsch mit „System-on-Chip“-Varianten (SoC) aller namhafter Hersteller bestückt werden - je nach geplanter Anwendung und benötigter Rechenleistung. Und natürlich sind die Konnektoren mit allen gängigen Steckern auf dem Markt kompatibel.
Auch bei der Software setzt ZF auf höchste Flexibilität. Der Supercomputer kann neben eigenen Lösungen von ZF - wie Middleware oder Funktionen - auch mit der Software von OEMs oder Drittanbietern ausgestattet werden. Je nach gewünschter Leistung stehen drei Kühlmöglichkeiten zur Verfügung: passive Kühlung, Luftkühlung und Flüssigkeitskühlung. Die Einbaumaße bleiben dabei gleich: Die ZF ProAI hat in ihrer Standardausführung eine kompakte Gehäusegröße von nur 24 x 14 x 5 Zentimetern (die der Multi-Domain-Variante beträgt 30 x 15 x 5 Zentimeter) und benötigt damit nur wenig Bauraum im Fahrzeug.
ZF ProAI Standard Board

Mehr Leistung, weniger Energieverbrauch

Mehr Leistung, weniger Energieverbrauch

Auch bringt die ZF ProAI mehr Leistung als je zuvor. Je nach gewünschter Applikation von Level 2 bis Level 5 und entsprechender Rechenleistung kann die ZF ProAI zwischen 20 Billionen und 1,5 Billiarden Rechenschritte pro Sekunde ausführen. Eine Rechenleistung von etwa 5 TOPS. Außerdem: Als Produkt mit Automotive Grade arbeitet das Hightech-Produkt auch unter harten Bedingungen wie etwa extreme Temperaturen oder Staub belastbar und zuverlässig. Und die ZF ProAI bietet es eine ASIL-D-Rechenleistung mit modernstem Schutz gegen Cyber-Bedrohungen.
Neue Fahrzeugfunktionen ermöglichen und ihr Potenzial voll ausschöpfen: Die KI-Fähigkeiten der ZF ProAI sind für Deep Learning-Prozesse optimiert und sind somit auch eine wichtige Grundlage für weiter verbesserte Sicherheitsfunktionen. Der Rechner bietet eine Grafikprozessor-gesteuerte 360°-Fusion aller verfügbaren Sensordaten, einschließlich Umgebungsmessdaten von Radaren, Lidaren, Kameras und Audiomustern.
Zusätzlich stellt die ProAI auch eine Messdatenschnittstelle (Measurement Data Interface, MDI) zur Verfügung, um die gesammelten Sensordaten für Entwicklungs- und Testzwecke unverändert an ein zentrales Speichersystem weiterzuleiten. Das erleichtert den Entwicklern das Training der künstlichen Intelligenz für das autonome Fahren erheblich.
Das ZF ProAI-Portfolio an Hochleistungsrechner ist vollständig industrialisiert und marktreif. Es wurden bereits 14 Millionen Einheiten bestellt, weiteres Wachstum wird erwartet. Der Beginn der Auslieferung ist für 2024 geplant.

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