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13.04.2021

17:47

GTC-Konferenz

„Rechenzentrum auf Rädern“: Chipkonzern Nvidia will Autos autonom machen

Von: Alexander Demling, Roman Tyborski

Der Mercedes- und Audi-Partner stellt einen KI-Chip vor, der Autos zu rollenden Computern machen soll – und wird als Zulieferer immer wichtiger.

Die Autoindustrie benötigt für das automatisierte Fahren die leistungsfähigen Chips des Grafikkartenherstellers. CHRISTIE HEMM KLOK/The New York /Redux/laif

Nvidia-Chips

Die Autoindustrie benötigt für das automatisierte Fahren die leistungsfähigen Chips des Grafikkartenherstellers.

Düsseldorf, San Francisco Ein Mercedes EQS fährt über die Autobahn 81 Richtung Stuttgart. Der Zuschauer sieht, wie der selbstfahrende Wagen andere Autos über Kameras und Sensoren erkennt, Tempolimits einhält und schließlich autonom einparkt.
Nur ist diese Fahrt nicht real, sie wurde von einer Software des Chipkonzerns Nvidia simuliert.

Das US-Unternehmen erstellt mit der Softwareplattform „Omniverse“ virtuelle Welten. Darin kann ein digitaler Zwilling des EQS autonom Verkehrssituationen trainieren und seine Reaktion verbessern, bevor die echte elektrische Mercedes-Limousine auf die A81 losgelassen wird.

Autonome Autos sind die härteste Herausforderung für maschinelles Lernen und Robotik – aber auch die mit der größten Wirkung“, sagt Nvidia-Chef Jensen Huang bei der Eröffnung der Hausmesse GTC. Nvidia ist schon heute der wertvollste Halbleiterkonzern der Welt. Das Gros seines Umsatzes macht das Unternehmen aus Santa Clara im Silicon Valley mit Grafikkarten und KI-Chips. Das nächste große Geschäft sieht Nvidia darin, Autos zu selbstfahrenden Computern zu machen.

Eigentlich sollte schon 2021 das Jahr des autonomen Fahrens werden. Zumindest dachten das viele Autohersteller und Techkonzerne vor fünf Jahren. Die Entwicklung des hochautomatisierten Fahrens, das in Level von 1 bis 5 unterschieden wird, ist deutlich komplexer als gedacht.

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    Level 2 ist inzwischen in vielen Modellen Standard, in Form von Spurhalteassistenten etwa. Vollautonome Level-5-Autos dagegen sind immer noch Science-Fiction. Experten wie Thomas Pottebaum rechnen erst in zehn Jahren mit einer breiten Anwendung, etwa im Personenverkehr. Pottebaum befasst sich seit 2015 bei der Strategieberatung Deloitte mit den Entwicklungen des autonomen Fahrens.

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    Diese Verzögerung hat große Auswirkungen auf den Markt für das autonome Fahren. Weil der schnelle Sprung zur Vollautonomie, also Level 4 und höher, nicht gelungen ist, gewinnen die niedrigeren Level an Bedeutung. „Wir sehen tendenziell eine Zweiteilung des Marktes“, sagt Pottebaum dem Handelsblatt. „Auf der einen Seite steht die traditionelle Autoindustrie, die einen evolutionären Entwicklungspfad verfolgt.“ Fahrerassistenzsysteme, wie Abstandshalter oder eben Spurhalteassistenten werden zu einem Autobahnassistenten auf Level 3 weiterentwickelt.

    Dabei kann die Autoindustrie auf ihre klassische Struktur zurückgreifen, bei der Hersteller mit ihren Zulieferern Fahrfunktionen überwiegend gemeinsam entwickeln. Weiterer Vorteil: Level-3-Systeme können künftig lukrativ als Zusatzausstattung verkauft werden, da die Preise für Kameras, Radare und zur räumlichen Orientierung genutzte Lidar-Sensoren rapide sinken.

    Nvidias Ankündigungen auf der GTC-Konferenz

    Schweizer Supercomputer

    Neben der Autobranche greift Nvidia auch in der Cloud und der Industrie an. Zu den wichtigsten Ankündigungen zählt „Grace“. Dahinter verbirgt sich Nvidias erster Zentralcomputer (CPU) für Rechenzentren und Cloud Computing – bislang die Domäne von Intel und AMD. Der ab 2023 verfügbare „Grace“-Chip ist auf besonders anspruchsvolle KI-Anwendungen zugeschnitten. Das Schweizer Supercomputing-Zentrum CSCS in Lugano baut damit den schnellsten KI-Supercomputer der Welt, etwa um Klima- und Wetterdaten zu berechnen.

    Virtuelles BMW-Werk

    Der Münchner Autobauer nutzt die Simulations-Software „Omniverse“, um Veränderungen in seiner Fabrik in einem „digitalen Zwilling“ zu planen. Selbst virtuelle Menschen können darin neue Arbeitsabläufe erst ausprobieren, bevor BMW sie für seine realen Mitarbeiter einführt.

    „Auf der anderen Seite stehen neue Player, vor allem aus den USA und China, die einen revolutionären Ansatz verfolgen“, sagt Pottebaum. „Unternehmen wie Waymo überspringen die unteren Level und wollen den menschlichen Fahrer durch Software ersetzen.“

    Nvidia drängt sich zwischen Autohersteller und Zulieferer

    Dementsprechend positionieren sich die Autozulieferer. Continental wird in diesem Jahr zusätzlich 200 Millionen Euro in die Entwicklung des automatisierten Fahrens investieren, obwohl der Konzern im Vorjahr durch strukturelle Probleme und die Coronakrise wirtschaftlich geschwächt wurde.

    Die erste Garde der Autozulieferer wie Conti, Bosch und Aptiv, bieten jeweils eine Plattform für automatisierte Fahrfunktionen an, bei der Autobauer sich wie in einem Baukasten nach Belieben bedienen können. Allerdings beschränken sich diese Plattformen bis auf das Level 3. Der nächste Sprung wäre gewaltig, die technologischen Anforderungen für Level 4 sind ungleich höher.

    Nvidia dagegen will mit einem System alle Assistenzlevel ermöglichen. „Ein Algorithmus zur Erkennung von Fußgängern ändert sich ja nicht, wenn man die Autonomie-Level nach oben geht“, sagt Danny Shapiro, Direktor von Nvidias Automobilsparte. „Den braucht ein Pkw genauso wie ein Robotaxi.“

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    Mit Kooperationen mit Mercedes, Audi, Volvo und Hyundai drängt sich Nvidia zwischen Autohersteller und „Tier 1”-Zulieferer und bietet zahlreiche Funktionen des Softwareautos der Zukunft selbst an – von der „Omniverse”-Simulationssoftware bis zum Fahrzeugcomputer, dessen Software ohne Werkstattbesuch ständig verbessert werden kann.

    Das ist ein entscheidender Bestandteil bei der Entwicklung der höheren Autonomie-Level. „Im Gegensatz zu den unteren Stufen sind Level-4- und Level-5-Systeme noch stärker softwaredefiniert“, sagt Pottebaum. „Das bedeutet, dass sie stark von der Performance des Autobetriebssystems abhängig sind.“ Das Betriebssystem wiederum ist auf leistungsstarke Hochleistungsrechner angewiesen, die die Steuergeräte im Auto ersetzen.

    „TOPS sind die neuen PS“

    Nvidias „Gehirn des Autos“ soll bald um ein Vielfaches leistungsfähiger werden. Statt des „Smartphones auf Rädern“, in der Branche eine beliebte Analogie, nennt Shapiro es „Rechenzentrum auf Rädern“. Der auf der GTC vorgestellte „Atlan“-Computer, der ab dem Modelljahr 2025 verbaut werden soll, kann 1000 Tera-Operationen pro Sekunde (TOPS) berechnen.

    „Atlan“ ist damit viermal so leistungsfähig wie die Vorgängerversion „Orin“, die ab 2023 in neue Modelle von Mercedes eingebaut werden und in bestimmten Situationen wie Stop-and-go-Verkehr auf der Autobahn bereits Autonomie ermöglichen sollen. „TOPS sind die neuen Pferdestärken“, sagt Huang. Die Leistung eines Autos definiere künftig nicht mehr sein Motor, sondern sein Computer.

    „Die Autoindustrie wird ihre klassischen Modelle der Zusammenarbeit erweitern und mit Tech-Konzernen kooperieren“, sagt Pottebaum. Jeder schmiedet dabei eigene Allianzen: Mercedes mit Nvidia, BMW arbeitet mit dem israelischen Intel-Tochterunternehmen Mobileye zusammen. Volkswagens Software-Organisation Car.Software.Org baut mit Microsoft die Automated Driving Platform auf. Auch Bosch nutzt Microsofts Cloud Azure, um die Entwicklung von Fahrzeugsoftware zu beschleunigen.

    Ob das reicht, hängt davon ab, wie radikal autonomes Fahren und Software im Allgemeinen die Branche verändern wird. Auf eine Evolution sind die klassischen Zulieferer vorbereitet. Auf eine Revolution eher nicht.

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