Integration von Rust in AUTOSAR-Automotive-Software

Die zunehmende Komplexität von Automotive-Software erhöht den Druck auf OEMs und Tier-1-Zulieferer, Sicherheit, Cybersicherheit und Entwicklungseffizienz zu verbessern, ohne bestehende Plattformen zu stören. Ein gemeinsames Projekt von HighTec EDV Systeme und Intellias demonstrierte, wie Rust neben bestehendem C/C++-Code in einer AUTOSAR Classic-Umgebung eingeführt werden kann, unter Nutzung produktionsreifer Toolchains und Mikrocontroller-Plattformen, die bereits in Fahrzeugen eingesetzt werden.

Rust in etablierte AUTOSAR-Architekturen bringen
Das Projekt kombinierte das Intellias ECU Kit mit der Compiler-Toolchain von HighTec und AUTOSAR-Classic-Softwarekomponenten von Vector Informatik, die auf Infineon AURIX™-Mikrocontrollern liefen. Gemeinsam ermöglichten diese Elemente eine hybride C/C++- und Rust-Softwareumgebung innerhalb einer konventionellen AUTOSAR-Umgebung. Anstatt bestehende Stacks zu ersetzen, wurden validierte AUTOSAR-Classic-Konfigurationen beibehalten und durch Rust-basierte Anwendungskomponenten erweitert.

Diese Integration beantwortet eine häufig gestellte Frage der Branche: Wie kann Rust in Automotive-Software übernommen werden, ohne dass die ECU-Architekturen oder Entwicklungs-Workflows grundlegend angepasst werden müssen? Das Ergebnis war eine funktionierende Umgebung, die den aktuellen Praktiken in der Automotive-Software entspricht und gleichzeitig eine moderne Programmiersprache in die Toolchain einführt.

Sicherheit, Schutz und effiziente Entwicklung
Rust wurde vor allem wegen seines Memory-Safety-Modells ausgewählt, das ganze Klassen von Laufzeitfehlern bereits zur Compile-Zeit ausschließt. Im Automotive-Kontext unterstützt dieser Mechanismus direkt funktionale Sicherheit und Cybersicherheit, indem Risiken durch Speicherbeschädigungen und undefiniertes Verhalten reduziert werden. Die frühzeitige Erkennung solcher Probleme senkt zudem die Entwicklungskosten, da Fehler bereits früh im Software-Lebenszyklus erkannt werden, bevor Integration oder Fahrzeugproduktion erfolgen.

Das hybride Entwicklungsmodell zeigte, dass bestehende C/C++-Investitionen für stabile, sicherheitszertifizierte AUTOSAR-Komponenten beibehalten werden können, während Rust selektiv für neue oder differenzierende Funktionen eingesetzt wird. Diese inkrementelle Strategie unterstützt eine schnellere Feature-Entwicklung und kürzere Time-to-Market, ohne bewährte Software-Assets aufzugeben.

Sicherheitszertifizierte Toolchains für den Automotive-Einsatz
Ein zentrales Hindernis für die Rust-Adoption im Automotive-Bereich war bislang die Verfügbarkeit sicherheitszertifizierter Compiler-Tools. HighTec löste dies durch einen Rust-Compiler, der nach ISO 26262 bis ASIL D qualifiziert ist und das bestehende Automotive-C/C++-Compiler-Portfolio für Infineon AURIX-MCUs ergänzt. Der Compiler basiert auf LLVM-Open-Source-Technologie und erzeugt optimierten Code, der die Leistungsmerkmale der TriCore-Architektur effizient nutzt.

Vector Informatik steuerte seinen MICROSAR-Classic-Embedded-Software-Stack und die DaVinci-Konfigurationstools bei, sodass Rust-basierter Anwendungscode in bereits weit verbreitete AUTOSAR-Workflows integriert werden kann.

Migration ohne Infrastrukturänderungen
Intellias nutzte sein ECU Kit, um zu demonstrieren, dass Rust-basierte Softwarekomponenten in ein AUTOSAR-System integriert werden können, ohne die zugrunde liegende Infrastruktur zu verändern. Der Demonstrator basierte auf einem Infineon AURIX TriCore TC375 und war an die Automotive Technology Platform (IntelliKit) von Intellias angeschlossen, die Fahrzeugsignale wie Geschwindigkeit, Batterieladezustand oder Ultraschallsensoren für Parkassistenz simulierte.

Durch die Beibehaltung des bestehenden AUTOSAR- und C-Anwendungscodes und die Integration von Rust-Komponenten über einen definierten Pfad zeigte das Setup einen realistischen Migrationsansatz. Dieses Modell erlaubt es OEMs und Zulieferern, Rust schrittweise einzuführen und parallel zur etablierten Software innerhalb eines kontrollierten Automotive-Datenökosystems zu validieren.

Auswirkungen auf softwaredefinierte Fahrzeuge
Das Projekt liefert einen konkreten Referenzfall dafür, wie Rust in sicherheitskritischen Automotive-Umgebungen eingesetzt werden kann und adressiert typische Bedenken hinsichtlich Tooling, Qualifikation und Kompatibilität mit AUTOSAR Classic. Für softwaredefinierte Fahrzeuge, bei denen immer mehr Funktionen über Software-Updates bereitgestellt werden, bietet die Kombination aus speichersicherer Sprache und zertifizierten Toolchains einen Weg, Robustheit zu erhöhen und gleichzeitig Kosten und Komplexität innerhalb bestehender Entwicklungsframeworks zu managen.

www.hightec-rt.com