La voiture se transforme de plus en plus en un ordinateur roulant. La plupart des innovations dans le secteur automobile reposent depuis longtemps sur l’électronique et les logiciels. Des développements tels que les services de mobilité, la conduite autonome, appelée également Automated Driving, la mise en réseau, l’info-divertissement ou la e-mobilité y contribuent. Avec le nombre de fonctions contrôlées par des logiciels dans la voiture, l’architecture informatique se transforme également en un puissant ordinateur central et virtuel.
Volkswagen était le premier FEO à désigner un comité de software dans l’équipe dirigeante. En même temps, la société a regroupé le développement de ses logiciels dans une unité opérationnelle autonome. Cela signalise clairement la direction que prend le développement de la voiture. Les fonctions de la voiture sont de plus en plus connectées, il y a toujours plus de capteurs et d’électronique. La part des logiciels dans la voiture augmente sensiblement. D’après le PDG de Continental, la valeur des logiciels d’un véhicule de luxe dans le prix de vente sera d’environ 40 % en 2023. Cela se traduit également par le développement des domaines professionnels Chez les FEO, la part d’ingénieurs dans les équipes d’IT et de développement de logiciels a doublé. Les différents cycles d’innovation des véhicules et les applications électroniques ont des conséquences sur le développement de l’électronique.
Plus de 100 appareils de commande, jusqu’à 8 kilomètres de câbles : les voitures se sont développées en réseaux roulants. D’après une étude du cabinet de conseil Invensity à Wiesbaden, 90 % des innovations automobiles se situent aujourd’hui déjà dans les domaines de l’électronique et des logiciels. L’augmentation des composants logiciels dans les véhicules remet cependant l’architecture logicielle actuelle en question. Les fabricants de véhicules recherchent donc de nouvelles possibilités pour gérer les logiciels de manière efficace, pour développer de nouvelles fonctions plus rapidement, pour garantir l’évolutivité et pour réduire les coûts avec des processus de développement plus efficaces.
L’électronique et les logiciels sont la base pour de nouvelles fonctions dans le véhicule. La variété des fonctions et la proportion de logiciels pour véhicules dans l’électronique automobile augmentent. Cela augmente la complexité des architectures système et logiciel dans la voiture. Le nombre de variantes d’équipement spécifiques aux clients rend les systèmes plus complexes. Les véhicules actuels ont plus de 100 appareils de commande, dans lesquels des programmes informatiques contrôlent certaines fonctions du véhicule. Étant donné que le nombre et la complexité des fonctions des logiciels continueront d’augmenter, les architectures logicielles ont jusqu’ici atteint leurs limites. D’après une étude de Roland Berger, la proportion des coûts des composants électroniques par rapport à tous les composants passera de 16 % actuellement à environ 35 % en 2025. Pour une voiture semi-autonome, électrique, ces composants s’élèvent à plus de 7 000 dollars par véhicule.
L’introduction de la voiture pilotée par logiciel mène à des transformations significatives tout au long de l’ensemble de la chaîne de valeur.
Le nombre croissant d’électronique et de logiciels dans la voiture représente un grand défi pour l’architecture électrique et électronique (E/E). Au plus tard, la conduite automatisée et autonome fera exploser l’architecture E/E conventionnelle. Elle sera confrontée à d’énormes flux de données et augmentera énormément en volume – espace d’installation, poids, nombre d’appareils de commande, largeur de bandes. Jusqu’ici, l’architecture électronique dans la voiture consistait en des appareils de commande décentralisés (UCE : Unité de Commande Électronique), qui contrôlaient chaque fonction et dans lesquels le matériel et les logiciels étaient étroitement intégrés. Aujourd’hui, la tendance s’oriente vers des systèmes centralisés avec des contrôleurs dédiés, qui seront progressivement virtuels. Ces appareils de commande centraux remplissent ensuite plusieurs fonctions de différents secteurs du véhicule. Dans ce processus, le matériel et les logiciels sont plus fortement découplés les uns des autres. Au lieu de contenir 120 unités de commande (UCE) électroniques séparées, ils sont moins répartis et plus fortement centralisés.
Tout d’abord, les architectures seront divisées, dans les prochaines années, en domaines, composés de plusieurs groupes de calcul différents et scellés les uns aux autres. Sur le long terme, elles continueront d’être centralisées en clusters zonaux de calculs intensifs. Enfin, certaines fonctions seront établies pour une connectivité constante dans le cloud. Dans la future architecture, les unités de contrôle seront consolidées dans quelques ordinateurs hautement performants (HPC). L’architecture du système information migre dans le véhicule. Dans cette architecture, le matériel sera de plus en plus séparé des logiciels. Pour éviter des appareils de commande supplémentaires, des appareils de commande virtuels fonctionnent dans des ordinateurs hautement performants. Grâce à cette architecture centrale, de nombreuses étapes de calcul migrent déjà vers des capteurs et des acteurs et créent des capteurs et des acteurs intelligents.
