AUTOSAR: Classic und Adaptive

Die Architektur moderner Fahrzeuge wird zunehmend durch Software definiert. Mit dem Übergang zum Software-Defined Vehicle (SDV) rücken modulare, skalierbare und updatefähige Softwareplattformen in den Mittelpunkt der Entwicklung. In diesem Kontext spielen zwei zentrale Ausprägungen des AUTOSAR-Standards eine entscheidende Rolle: AUTOSAR Classic und AUTOSAR Adaptive. Beide verfolgen das Ziel, komplexe Fahrzeugsoftware standardisiert und beherrschbar zu machen und nutzen gleichzeitig fundamental unterschiedliche Paradigmen.

Der AUTOSAR-Standard (AUTomotive Open System ARchitecture) wurde entwickelt, um die zunehmende Komplexität elektronischer Steuergeräte (ECUs) im Fahrzeug zu strukturieren und eine herstellerübergreifende Softwarearchitektur zu ermöglichen. Heute ist AUTOSAR ein zentraler Baustein nahezu aller OEM- und Tier-1-Architekturen.

AUTOSAR Classic: Deterministische Echtzeit für klassische Steuergeräte

AUTOSAR Classic ist die etablierte Plattform für mikrocontrollerbasierte Steuergeräte (MCUs), bei denen deterministisches Verhalten, geringe Ressourcenverfügbarkeit und harte Echtzeitanforderungen im Vordergrund stehen. Typische Einsatzbereiche sind Antriebsstrangsteuerung, Brems- und Fahrwerksregelung sowie Karosseriesteuergeräte.

Die Architektur basiert auf einem statisch konfigurierten Ansatz. Applikationen werden zur Compile-Zeit definiert und über das Run-Time Environment (RTE) mit dem darunterliegenden Basic Software Stack verbunden. Diese starke Vorstrukturierung ermöglicht ein hohes Maß an Vorhersagbarkeit.

Die Kommunikation erfolgt überwiegend über klassische Fahrzeugbusse wie CAN, LIN oder FlexRay. Flexibilität zur Laufzeit ist bewusst eingeschränkt, um Validierbarkeit und Zertifizierbarkeit zu gewährleisten.

AUTOSAR Adaptive: Dynamik und High-Performance Computing

AUTOSAR Adaptive wurde entwickelt, um den Anforderungen moderner Fahrzeugarchitekturen gerecht zu werden, insbesondere im Kontext von Hochleistungsrechnern (HPCs), autonomem Fahren und Connectivity-Diensten. Im Gegensatz zur Classic-Plattform basiert Adaptive auf einem POSIX-konformen Betriebssystem und unterstützt dynamische Laufzeitumgebungen.

Im Zentrum steht eine serviceorientierte Architektur (SOA), bei der Applikationen über standardisierte Services miteinander kommunizieren. Die Kommunikation erfolgt häufig über SOME/IP und Ethernet-basierte Netzwerke, was eine deutlich höhere Datenrate und Flexibilität ermöglicht als klassische Bus-Systeme.

Adaptive ist damit prädestiniert für Domänen wie Infotainment, ADAS, autonome Fahrfunktionen und Over-the-Air-Updates (OTA), in denen sich Anforderungen häufig ändern und Software kontinuierlich weiterentwickelt wird.

Classic vs. Adaptive: Fundamentale Architekturunterschiede

Der zentrale Unterschied zwischen AUTOSAR Classic und Adaptive liegt im Architekturverständnis. Classic folgt einem statischen, zeitdeterministischen Modell, während Adaptive auf Dynamik, Skalierbarkeit und Laufzeitflexibilität ausgelegt ist.

Classic ist stark ressourcenoptimiert und für Mikrocontroller mit begrenztem Speicher und Rechenleistung konzipiert. Adaptive hingegen setzt leistungsfähige Prozessoren voraus und nutzt moderne Betriebssystemkonzepte wie Prozessisolierung, Multithreading und dynamisches Memory Management.

Auch das Update- und Deployment-Modell unterscheidet sich grundlegend: Während Classic-Systeme typischerweise statisch validiert und selten verändert werden, ist Adaptive ein zentraler Enabler für kontinuierliche Software-Updates im Sinne des SDV-Paradigmas.

Sicherheitsanforderungen und Validierung im Vergleich

Im Kontext funktionaler Sicherheit zeigt sich eine klare Differenzierung der beiden Plattformen. AUTOSAR Classic ist aufgrund seiner deterministischen Natur und statischen Struktur besonders gut für sicherheitskritische Anwendungen geeignet und lässt sich gut im Rahmen etablierter Safety-Prozesse validieren.

AUTOSAR Adaptive stellt hingegen neue Herausforderungen an die Absicherung. Dynamische Speicherverwaltung, Laufzeitänderungen und komplexe Softwareabhängigkeiten erfordern erweiterte Validierungs- und Monitoring-Konzepte. Gleichzeitig ermöglicht Adaptive jedoch neue Sicherheitsmechanismen durch Isolation, Containerisierung und redundante Systemarchitekturen.

Herausforderungen in der praktischen Umsetzung

Die Einführung von AUTOSAR Adaptive ist kein reiner Technologiewechsel, sondern erfordert ein Umdenken in Entwicklungsprozessen, Toolchains und Organisationsstrukturen. Besonders kritisch sind die Themen Interoperabilität zwischen Classic und Adaptive, Absicherung verteilter Systeme sowie die Integration in bestehende CI/CD-Pipelines.

Hinzu kommt die steigende Komplexität durch Mixed-Criticality-Systeme, in denen sicherheitskritische und nicht-sicherheitskritische Funktionen auf derselben Hardwareplattform koexistieren müssen.

Fazit: Zwei Welten, ein gemeinsames Ziel

AUTOSAR Classic und Adaptive sind keine konkurrierenden Systeme, sondern komplementäre Bausteine moderner Fahrzeugarchitekturen. Classic bietet Stabilität und Sicherheit für etablierte Steuergeräte, während Adaptive die Grundlage für die nächste Generation softwaredefinierter Fahrzeuge bildet.

Der Erfolg zukünftiger Automotive-Architekturen hängt maßgeblich davon ab, beide Welten sinnvoll zu kombinieren und deren jeweilige Stärken gezielt einzusetzen.

Wenn Sie aktuell an der Entwicklung oder Transformation von Automotive-Softwarearchitekturen arbeiten, unterstützen wir Sie gerne bei der Konzeption, Implementierung und Integration von AUTOSAR-basierten Systemen sowie SDV-Architekturen. Sprechen Sie uns gerne für eine projektbezogene Zusammenarbeit an.