F1: Centralina elettronica Microsoft/McLaren, cosa c'è sotto?

Dopo il precedente post in cui davo libero sfogo all'amarezza di avere perso un gran premio dal sapore "irregolare", passo ora ad analizzare dichiarazioni e dati tecnici sulla "famosa" centralina elettronica prodotta dalla Microsoft con la collaborazione (guarda un pò) della McLaren.
Prima di tutto, come è fatta la centralina uguale per tutti:

L'articolo 8.2 del regolamento tecnico stabilisce che tutti i componenti del motore e della trasmissione, compresi frizione e differenziale, devono essere controllati da una centralina elettronica standard (SECU Standard Electronic Control Unit) costruita da un fornitore designato dalla FIA. Il fornitore che è stato scelto è la McLaren Electronic Systems (MES) in collaborazione con la Microsoft. Inoltre la FIA ha specificato la modalità con cui la ECU può essere collegata ai sensori e agli attuatori. Anche il software deve essere approvato dalla FIA. Questa norma è stata introdotta per eliminare alcuni aiuti elettronici alla guida quali controllo di trazione e freno motore elettronico. Dato che la FIA non era in grado di controllare tutti i software delle squadre, l’unico modo per garantire il rispetto di questi divieti era quello di imporre una centralina ed un software standard. Tutto ciò dovrebbe portare a medio-lungo termine ad una riduzione dei costi in questo settore, dato che non ci saranno sviluppi. Nell’immediato però i costi per i team sono aumentati perché hanno dovuto fare numerosi test per provare la nuova elettronica e mettere a punto i parametri del software standard per farlo funzionare con i propri motori e con i cambi quick-shift. Non mancano le prime polemiche su presunti vantaggi a favore della McLaren che conosce il sistema meglio di tutti.
La nuova centralina standard deriva da quella usata dalla McLaren nel 2007, infatti la MES ha puntato innanzitutto sull’affidabilità. Vediamo come è fatta l’unità di controllo principale, con la sua caratteristica forma triangolare, gestisce motore, acceleratore, frizione, cambio e differenziale oltre che acquisizione dati e telemetria. Ha una potenza di calcolo di oltre 1000 MIPS (Milioni di Istruzioni Per Secondo), una capacità di memoria di 1GB, può accettare gli input da 125 sensori, pilotare 8 iniettori e 12 elettrovalvole. Si interfaccia alle altre apparecchiature di bordo usando un bus CAN, mentre ai PC dei box tramite una comunissima interfaccia Ethernet; inoltre ha una interfaccia wireless per trasmettere i dati della telemetria ai box. A questo punto è lecito fare un confronto prestazionale con le centraline usate fino allo scorso anno. Un ingegnere della Renault ha dichiarato che la nuova centralina MES, rispetto alla Magneti Marelli Step 11 utilizzata in precedenza dal loro team, ha metà della potenza di calcolo ed un quarto della memoria. In compenso è più leggera di circa il 35%. L’altro componente principale del sistema MES è la Power Box che regola la distribuzione della potenza elettrica proveniente dall’alternatore e gestisce le funzioni che richiedono elevata potenza quali l’iniezione e l’accensione. Per gestire il collegamento dei sensori, ci sono quattro Hub Interface Unit, disposti ai quattro angoli della vettura e connessi tramite link seriale con la ECU. Inoltre c’è una interfaccia per il volante e viene anche fornito un cruscotto standard, che tutti i team hanno dovuto integrare nel loro volante, per visualizzare le informazioni. Infine c’è un ricevitore che rileva quando si passa sul traguardo per cronometrare i giri. Dopo aver visto le componenti hardware del sistema di controllo, vediamo come hanno risolto la problematica del software. E’ necessario fare una premessa: tutti i cosiddetti “driving aids”, come controllo di trazione e freno motore, vengono implementati attraverso il software. Quindi per garantire che nessuno usi questi aiuti, è necessario uno stretto controllo sul software, che la FIA non è stata in grado di garantire fino ad oggi. Di conseguenza si è deciso di far realizzare alla MES anche il software ed obbligare i team ad usare solamente questo. Vediamo come è stato realizzato questo software: innanzitutto non deve essere possibile una sua modifica dall’esterno, altrimenti i team potrebbero facilmente inserire funzioni proibite. Questo si ottiene crittografando il codice eseguibile, con una chiave conosciuta solo dalla FIA e dalla MES, ma non dai team. L’altra problematica è che il software deve essere altamente configurabile per potersi adattare a motori e trasmissioni molto eterogenei tra loro. Da questo punto di vista i team hanno a disposizione un vasto numero di parametri per adattare il software alle loro vetture. Questa procedura ha richiesto molti test in pista, quindi ha provocato un aumento dei costi. E’ prevedibile che a regime, quando tutti i team avranno acquisito una buona conoscenza del sistema, ci sarà effettivamente un risparmio, perché non ci sarà più evoluzione. Un altro requisito indispensabile è che il software sia privo di errori (in gergo informatico vengono chiamati bug).
A questo proposito è già scoppiato un caso durante gli ultimi test invernali a Barcellona: è stato trovato un modo per aggirare una limitazione riguardante la procedura di partenza. Una delle funzioni rimaste su tutti i nuovi volanti 2008 è quella che consente di cambiare la risposta dell’acceleratore elettronico. Per evitare esasperazioni, la FIA ha imposto una limitazione sul nuovo software: nel periodo che intercorre dalla partenza fino al completamento del primo giro, il comando di regolazione dell’acceleratore elettronico deve rimanere disabilitato. Questo costringe le squadre a trovare una regolazione di compromesso tra la partenza e la percorrenza del primo giro. Il problema è che qualcuno si è accorto che premendo tre pulsanti in sequenza era possibile disattivare questa protezione e quindi agire ugualmente sulla regolazione dell’acceleratore. Ciò spiega alcune partenze perfette viste durante i test di Barcellona e che avevano fatto avanzare dubbi a Jarno Trulli. Messa di fronte all’evidenza dei fatti, la FIA e la MES hanno dovuto ammettere l’esistenza del bug e correranno ai ripari rilasciando una nuova versione del software. Questo episodio rischia di innescare una stagione di sospetti: quanti altri bug ci saranno nel software MES? Tutti gli appassionati di Informatica sanno benissimo che è quasi impossibile realizzare un software esente da bug: basti pensare alla continua sfida tra gli hacker che cercano di trovare vulnerabilità nel sistema operativo Windows e i programmatori Microsoft costretti a rincorrere con continue “patch” che correggono questi bug. In questo clima, non appena le prestazioni di una squadra miglioreranno improvvisamente, le altre avanzeranno dubbi sulla legittimità delle funzioni software.
da Drivingitalia:
Formula 1: stagione 2008

Adesso passiamo alle citazioni delle dichiarazioni rilasciate dai vari team:

Gli Uomini della Honda Racing F1 hanno scoperto un bug piuttosto grave:
In sostanza la Honda avrebbe scoperto che, premendo in sequenza tre pulsanti, si poteva modificare la mappatura della centralina passando ad una mappatura più aggressiva che permetteva di eludere il divieto di launch control e di essere quindi più veloci in fase di partenza. Che a voler pensar male (che oggi con la McLaren sta diventando una fastidosa, ma obbligata “abitudine”) potrebbe far immaginare che il team si sia lasciato qualche scappatoia per avvantaggiarsi sugli avversari.
da motorsportblog:
Bug sulla centralina unica McLAren scoperto dalla Honda, del 15/02/08

La centralina unica è il “cervello” della macchina al costo, non ufficiale, di circa 160 mila euro. Se gli input che riceve non sono codificati correttamente, alcuni componenti vanno in tilt e danno risposte non conformi alle strategie indicate dai singoli team. È successo durante i test invernali, ma soprattutto è successo nella prima gara, togliendo così la possibilità ai top driver di gareggiare alla pari. Un dato, che si riferisce alle stagioni precedenti dell'ingresso della centralina, è sintomatico. Negli ultimi cinque anni si sono ridotti in maniera esponenziale i ritiri per il guasto del motore. Quest'ultimi sono passati dal 30% del totale (una vettura su 3 partenti si ritirava per problemi meccanici). Nel 2007, sono stati solo 5 (quattro dei quali della Honda): un record. Sulla scorta di questi dati, è legittima la domanda: come mai la Ferrari ne ha rotti due in un colpo solo e alla prima gara stagionale? È difficile ipotizzare che il Cavallino di colpo non sia più in grado di costruire motori. Ecco allora che bisogna risalire all'origine del problema e il cervello è la centralina. Almeno, così è stato per i problemi riscontrati da Kimi Raikkonen durante le qualifiche. La Mes, che ha tolto il controllo di trazione della vettura e la regolazione del freno motori, ha scatenato fin dall'inizio molte polemiche. La Ferrari in primo luogo, ma anche tutte gli altri team hanno contestato la decisione. La Federazione automobilistica internazionale di Parigi è invece andata avanti per la sua strada.
da Corriere dello Sport:
La Formula 1 si ritinge di giallo del 17/03/08

Raikkonen è finito nell’abisso per la pompa elettrica della benzina che l’ha tradito al termine della prima sessione (prove di qualifica del 15/03/08, ndr). Auto ferma davanti alla pit lane e divieto di spingerla. Prove finite: 15°(era 16° ma salirà grazie alla penalizzazione di Glock).
[...]
Atmosfera comunque densa di sospetti, visto che il guaio elettrico alla pompa sembra dovuto alla famosa centralina unica prodotta dalla McLaren e montata su tutte le monoposto. «Può darsi… dobbiamo analizzare i dati» commenta il responsabile di pista della Rossa, Luca Baldisserri. Ma se la Ferrari tace, non fa altrettanto il paddock: in serata la conferma. Secondo alcuni tecnici rimasti nell’anonimato, la centralina avrebbe il seguente vizietto: quando avverte un’anomalia, anche piccola, manda in blocco il sistema per proteggere la vettura; la McLaren – sostengono gli esperti – avrebbe già da tempo un congegno che permette di correggere questo problema, tutti gli altri team no.
da il Giornale:
F1 alle 9 GP in replica, nelle prove Ferrari Ko per la centralina McLaren del 16/03/08

Alonso: « Flavio dice che la nuova centralina favorisce la McLaren»:
"Un po' tutti lo pensiamo, perché la Renault ha cominciato a girare con questa centralina ad agosto, quindi abbiamo più o meno risolto tutti i problemi che c'erano all'inizio ma si continua ad avere qualche problemino. Soprattutto scaricare la telemetria quando arriviamo al box, qualche volta la scarica, qualche volta solo metà... Quindi sono piccoli problemi su cui dobbiamo certamente lavorare, durante i prossimi test di febbraio, per arrivare alla prima gara senza nessun problema. Questo tempo che tutti i team stanno perdendo in questi piccoli problemi, la McLaren non li perderà».
da GPX:
Faccia a faccia con Alonso del 06/02/08

La chicca finale:
In risposta alla polemica sollevata da Ferrari, Renault e BMW riguardo la centralina elettronica unica per tutti i team sviluppata dalla McLaren e dalla Microsoft, Ron Dennis ha tenuto a precisare che tutti i team hanno potuto partecipare alla gara d’appalto nel 2006 e che la FIA ha scelto in maniera del tutto trasparente a chi affidare il lavoro; inoltre la joint venture tra il team inglese e il colosso americano è iniziata nel 2006 molto prima che gli scandali della spy story avessero luogo.

Un signore, il vecchio Ron, niente da dire, lo scandalo non era ancora scoppiato ma qualcosa di "strano" evidentemente era già nell'aria.
Nel 2006 non esistevano gli attriti che sono poi scoppiati, inevitabilmente, con la Spy Story dell'anno scorso. Il clima di serenità e fiducia nei confronti della McLaren hanno portato alla clamorosa decisione di assicurarle la vincita di un'appalto a dir poco assurdo, chi ci assicura, oggi, che non era tutto un piano ben congegnato per assicurarsi diversi anni di gloria?
Noi italiani il conflitto d'interessi l'abbiamo scoperto con Berlusconi, non è che prima non esisteva, allora perchè a nessuno è sembrato "strano" accettare la candidatura della centralina M.E.S. (McLaren Electronic System)?