ورچوئل ECUs کے ساتھ گاڑیوں کے نظام کی ترقی کو چھوڑنا

گاڑیوں کے لیے الیکٹریکل اور الیکٹرانک مواد تیار کرنا ہمیشہ سے انجینئرنگ اور مینوفیکچرنگ چیلنج رہا ہے۔ سڑک اجزاء کے لیے ایک غیر معمولی طور پر کھردرا ماحول ہے: درجہ حرارت اور نمی مسلسل بدلتی رہتی ہے جب کہ شور اور کمپن گاڑی کے تمام حصوں کو چھوتی ہے۔ تیز رفتار سفر کی نوعیت کے لیے حفاظت اور بھروسے کی ضرورت ہوتی ہے، جو مشکل ماحولیاتی عوامل کی موجودگی میں حاصل کی جانی چاہیے۔ اس کے علاوہ، گاڑی کے اندر بہت سے اجزاء ہوتے ہیں جو مستقل بنیادوں پر تعامل کرتے ہیں، اس لیے مضبوط انٹرا چیسس کمیونیکیشن ضروری ہے۔ ان تمام چیلنجوں کے ساتھ، ڈویلپرز کو جلد از جلد ڈیزائن کی خامیوں اور حدود کو تلاش کرنے کی ضرورت ہے تاکہ انہیں درست کیا جا سکے۔ مکمل جانچ کے لیے پروٹوٹائپ گاڑیاں سڑک پر آنے تک انتظار کرنے کے لیے پروجیکٹ میں بہت دیر ہو چکی ہے۔

روایتی گاڑیوں کی ترقی کا عمل زیادہ تر بینچ ٹیسٹنگ پر انحصار کرتا ہے، اس کے بعد جب پروٹوٹائپ دستیاب ہوتے ہیں تو روڈ ٹیسٹ ہوتے ہیں۔ زیادہ تر سسٹم کے لیے، بینچ ٹاپ ٹیسٹ سیٹ اپ کو ڈیزائن اور نقل کرنا ممکن ہے۔ ان کی تعمیر مہنگی ہے، لیکن وہ پہلے اور پروٹوٹائپ سے کم قیمت پر بنائے جا سکتے ہیں۔ بینچ ٹیسٹنگ ایک وقت میں ترقی میں ایک اہم "بائیں شفٹ" کی نمائندگی کرتی تھی، لیکن اب یہ کافی نہیں ہے۔ آج کے گاڑیوں کے الیکٹرانک سسٹم میں اکثر حسب ضرورت چپس ہوتی ہیں جن کو بنانے کے لیے مہینوں کا وقت درکار ہوتا ہے، لہذا بینچ پر ڈیزائن کے کیڑے تلاش کرنے سے شیڈول میں بڑی تاخیر ہوتی ہے۔ مزید برآں، کچھ قسم کے کیڑے تلاش کرنا مشکل ہیں کیونکہ ان کے لیے انجیکشن فالٹس کی ضرورت ہوتی ہے جو بینچ سیٹ اپ کو نقصان پہنچا سکتے ہیں۔ ڈویلپرز کو ایک زیادہ لچکدار نقطہ نظر کی ضرورت ہے جو بائیں طرف ایک ڈرامائی تبدیلی فراہم کرتی ہے۔

منطقی حل گاڑیوں کے الیکٹرانک سسٹمز کے لیے ورچوئل پروٹو ٹائپس ہیں۔ سافٹ ویئر میں سسٹمز کی نمائندگی کرنا اور سمولیشن میں تصدیق کرنا ایک طاقتور طریقہ ہے جو کسی بھی چپس کے من گھڑت ہونے سے پہلے ہو سکتا ہے۔ پروٹوٹائپ پر منفی اثرات کے بغیر غلطیوں کو انجکشن کیا جا سکتا ہے، لہذا ISO 26262 حفاظتی معیار کی طرف سے لازمی اصلاحی ردعمل کی تصدیق کی جا سکتی ہے. ورچوئل پروٹو ٹائپس کو تیزی سے اور سستے طریقے سے نقل کیا جا سکتا ہے، جس سے وہ ترقیاتی ٹیم کے مزید اراکین کے لیے دستیاب ہو سکتے ہیں۔ یہ خاص طور پر ایمبیڈڈ سافٹ ویئر ڈویلپرز کے لیے قابل قدر ہے، جنہیں تاریخی طور پر اپنے کوڈ کو جانچنے کے لیے بینچ سیٹ اپ کی ضرورت ہے۔ مورگن اسٹینلے ریسرچ کے مطابق، گاڑی کی قیمت کا سافٹ ویئر حصہ آج 10% سے بڑھ کر مستقبل قریب میں 60% ہو جائے گا۔ ورچوئل پروٹو ٹائپ شفٹ نے سافٹ ویئر ان دی لوپ (SiL) ٹیسٹنگ کے ساتھ پروگرامنگ کے اہم کاموں کو چھوڑ دیا۔

شاید گاڑیوں کے الیکٹرانک سسٹم کے کسی حصے کو انجن کنٹرول یونٹس (ECUs) سے زیادہ اس نقطہ نظر سے زیادہ فائدہ نہیں ہوتا ہے۔ یہ اجزاء بہت سارے ان چیسس سینسرز سے معلومات اکٹھا کرتے ہیں، ڈیٹا کی تشریح کرتے ہیں، اور ایکچیوٹرز کی ایک سیریز کو کنٹرول کرکے انجن اور گاڑی کی کارکردگی کو ایڈجسٹ کرتے ہیں۔ روایتی سینسر میں وہ شامل ہیں جو ہوا کے بہاؤ، ہوا کا درجہ حرارت، کولنٹ کا درجہ حرارت، کئی گنا دباؤ، تھروٹل پوزیشن اور گاڑی کی رفتار کی پیمائش کرتے ہیں، اور روایتی ایکچیوٹرز انجن کے ہوا کے ایندھن کے مرکب، اگنیشن ٹائمنگ، بیکار رفتار اور دیگر پیرامیٹرز کو کنٹرول کرتے ہیں۔ ایڈوانسڈ ڈرائیور اسسٹنس سسٹم (ADAS) اور خود مختار گاڑیوں نے ECUs کے کردار کو بہت بڑھا دیا ہے، جو اب کیمروں، ریڈار اور لیڈر سے سینسر ڈیٹا اکٹھا کرتے ہیں، اور گاڑی کے آپریشن کے ہر پہلو کو کنٹرول کرسکتے ہیں، بشمول ایکسلریشن، بریک لگانا، اور اسٹیئرنگ۔

جدید ECUs مائیکرو پروسیسرز پر مبنی ہیں اور ان میں اہم سافٹ ویئر مواد ہے۔ لہذا، ورچوئل ECUs گاڑیوں کے الیکٹرانک سسٹمز کے لیے ہارڈ ویئر اور ایمبیڈڈ سافٹ ویئر دونوں کی ماڈلنگ اور جانچ کے لیے کسی بھی ورچوئل پروٹو ٹائپ کے کلیدی حصے ہیں۔ آٹوموبائلز اور دیگر گاڑیوں کی ترقی کے لیے حل فراہم کرنے والے کے طور پر، Synopsys جدید مصنوعات کے سیٹ کے ساتھ سسٹم سے سافٹ ویئر تک ورچوئل ECUs اور ورچوئل پروٹو ٹائپنگ کی حمایت کرتا ہے۔ ان میں Synopsys شامل ہیں۔ سلور, ایک ورچوئل ECU پلیٹ فارم جو ECU سافٹ ویئر کی تیز رفتار اور موثر تکراری ترقی کے لیے بینچ رگ سے پرسنل کمپیوٹر (PC) میں ترقی کرتا ہے۔

سلور کے ساتھ، انجینئرز ورچوئل ECUs بنا سکتے ہیں جو فزیکل یونٹس کے سافٹ ویئر ایگزیکیوشن ماڈل کے طور پر کام کرتے ہیں۔ ECU سافٹ ویئر کے مختلف حصوں جیسے ایپلی کیشن سافٹ ویئر (ASW) اور بنیادی سافٹ ویئر (BSW) تہوں کو ورچوئلائز اور نقلی بنایا جا سکتا ہے۔ Synopsys سلوشن آٹوموٹیو ٹولنگ ایکو سسٹم کے تمام حصوں کے ساتھ وسیع رابطہ اور ٹیسٹ انضمام فراہم کرتا ہے۔ ECU سافٹ ویئر تیار کرنے اور گاڑی کے اجزاء کے درمیان تعامل کو جانچنے کے لیے سلور SIL سمولیشن چلاتا ہے۔ جب یہ سمولیشن چلانے والے پروڈکشن کوڈ کو شامل کرتے ہیں، تو ورچوئلائزر اصل بائنریز کو چلاتا ہے جو گاڑی میں چلیں گی۔ یہ نظام کے رویے کے انتہائی درست نقالی فراہم کرتا ہے اور جب سافٹ ویئر کو فزیکل پروٹو ٹائپس میں چلایا جاتا ہے تو حیرت کو روکتا ہے۔ سلور اعلی سطح کی کوریج حاصل کرنے کے لیے سسٹم لیول ٹیسٹ بھی چلاتا ہے۔

روایتی طور پر، گاڑیوں کے الیکٹرانکس کے لیے زیادہ تر ورچوئل پروٹو ٹائپ ونڈوز پی سی پر چلتے ہیں۔ Synopsys حل کا ایک اہم پہلو یہ ہے کہ یہ لینکس کے ساتھ ساتھ ونڈوز کو بھی سپورٹ کرتا ہے۔ یہ ڈویلپرز کو لینکس ورک سٹیشن پر کوڈ لکھنے، ورچوئل ECUs بنانے، ٹیسٹ چلانے اور ڈیبگ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ ونڈوز اور لینکس کے ماحول کے درمیان آگے پیچھے سوئچ کرنے کی ضرورت نہیں ہے، مختصر ٹرناراؤنڈ اوقات کے ساتھ تنگ انٹرایکٹو سمولیشن لوپس کو فعال کرتے ہوئے Synopsys اپروچ مسلسل انضمام (CI) اور ورچوئل ECU کے ٹیسٹ کی بھی حمایت کرتا ہے۔ ہر بار جب پروگرامرز نئے یا تبدیل شدہ سافٹ ویئر کا ارتکاب کرتے ہیں، اس سے سلور ماڈل کی ایک خودکار اپ ڈیٹ لینکس ورک سٹیشن سے لے کر کلاؤڈ میں لینکس سرور کے بنیادی ڈھانچے میں ہوتی ہے، جہاں تعمیر اور جانچ کا عمل ہوتا ہے۔ سافٹ ویئر کی تصدیق کے لیے دونوں مختصر چلنے والے ٹیسٹ اور طویل عرصے تک چلنے والے ٹیسٹوں کے ساتھ رات بھر مکمل رنز کی حمایت کی جاتی ہے۔

ورچوئل ای سی یو کی شفٹ نے پہلے کی جانچ اور تیز فیڈ بیک لوپس کے ساتھ ترقی کے عمل کو چھوڑ دیا، یہ پراجیکٹ ٹیموں میں توسیع پذیر اور کم مہنگے ہیں، اور یہ ڈیبگنگ کو آسان بناتے ہیں۔ SiL ورچوئل پروٹو ٹائپنگ ماحول میں کام کرتے ہوئے، وہ خرابیوں کی جانچ کر کے محفوظ گاڑیوں کو قابل بناتے ہیں جنہیں بینچ سیٹ اپ یا پروٹو ٹائپ میں متعارف کرانا مشکل ہو گا۔ ورچوئل ای سی یو پیچیدہ گاڑیوں سے چلنے والے الیکٹرانک سسٹمز تیار کرنے کا ایک لازمی حصہ ہیں۔ اے وائٹ پیپر مزید تکنیکی تفصیلات کے ساتھ دستیاب ہے کہ ڈیزائن اور ٹیسٹ فلو کیسے کام کرتا ہے۔ بدھ، 10 نومبر 2021 کو آنے والا "ورچوئل پروٹو ٹائپنگ ڈے - سلور: اپنی اختراع کو ورچوئل ECUs کے ساتھ تیز کریں" بھی ہے۔ Synopsys، Daimler، اور Hyundai Transys کے صنعت کار Synopsys Silver ورچوئل کا استعمال کرتے ہوئے تازہ ترین اختراعات، طریقہ کار اور تجربات کا اشتراک کریں گے۔ ECUs مزید معلومات اور رجسٹریشن کی تفصیلات دستیاب ہیں۔ یہاں.