嚴(yán)俊杰:智能電動汽車操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢洞見
11月10日-12日,由中國汽車工業(yè)協(xié)會和武漢市人民政府共同主辦的“2023中國汽車供應(yīng)鏈大會暨第二屆中國新能源智能網(wǎng)聯(lián)汽車生態(tài)大會”在武漢經(jīng)開區(qū)舉辦。本屆供應(yīng)鏈大會以“踔厲奮發(fā),攻堅克難——打造安全、韌性、綠色汽車供應(yīng)鏈”為主題,設(shè)置了“1場戰(zhàn)略峰會、1場大會論壇、9場主題論壇”共11場會議,圍繞供應(yīng)鏈安全與布局、新型汽車供應(yīng)鏈打造、傳統(tǒng)供應(yīng)鏈升級、全球化發(fā)展等熱點話題進行深入交流與探討,尋找構(gòu)建世界一流汽車供應(yīng)鏈的對策、方法和路徑。其中,在11月11日下午舉辦的“主題論壇三:智能網(wǎng)聯(lián)——跨界協(xié)作、軟硬融合,構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)新生態(tài)”上,中汽創(chuàng)智科技有限公司平臺軟件開發(fā)部副總經(jīng)理嚴(yán)俊杰發(fā)表演講。

以下內(nèi)容為現(xiàn)場發(fā)言實錄:
尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo),各位來賓,專家們,大家下午好!我這邊帶來的是《智能電動汽車操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢洞見》,隨著智能汽車的高速發(fā)展,也帶動了整個汽車軟件快速的發(fā)展,一方面它的復(fù)雜性,還有它的開發(fā)難度都大大地加大,這塊從我們的觀察來看,在這種情況下,如果我們?nèi)グl(fā)展全棧自研的操作系統(tǒng),其實是難度比較大的,我們提倡的是在軟件規(guī)范的條件下,我們?nèi)?gòu)建一個車載操作系統(tǒng)的生態(tài),更有利于我們目前操作系統(tǒng)的發(fā)展,我今天分享的主題主要是分三部分,一個是車用操作系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀,另外一個是中汽創(chuàng)智的方案與實踐,最后一個是操作系統(tǒng)生態(tài)拓展建設(shè)。
我們中汽創(chuàng)智作為中國汽車工業(yè)協(xié)會的軟件分會的理事長單位和AUTOSEMO的輪值主席單位,我們在軟件的開發(fā)和生態(tài)的建設(shè)上有一些自己的研究和探索。接下來我介紹一下汽車操作系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀,從過去來看,整個汽車的電子電氣架構(gòu)其實是分布式的,在車控有部分是開始適用了CP Autosar作為主流,但是有不少的ECU沒有適配Autosar的架構(gòu),車載這方面多種中間件和操作系統(tǒng)是同時存在的,并沒有形成標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在我們知道整個電氣架構(gòu)在向跨域集中的電氣架構(gòu)在演變,車控的芯片以SoC和MCU為主,同時也形成了智駕、智能座艙、安全車控三個領(lǐng)域的操作系統(tǒng),以往我們是面向信號的開發(fā),現(xiàn)在一開始面向于服務(wù)這塊,大家也開始慢慢定義我們廣義的操作系統(tǒng)這個理念,在未來的話我們可以看到整個電子電氣架構(gòu),其實像車輛及中央集中的方式在發(fā)展,操作系統(tǒng)會成為我們的核心底座,所有各家在布局我們的操作系統(tǒng)生態(tài),我們在這塊可以看得出來在整個車控這塊,大家在構(gòu)建自己的生態(tài),想把自己的車載生態(tài)規(guī)范統(tǒng)一化,從整個智能電動車的發(fā)展趨勢來看,它是以硬件架構(gòu)為底座,軟件的實力做提升,同時來構(gòu)建整個操作系統(tǒng)生態(tài)的發(fā)展趨勢。
從2019年10月份車標(biāo)委發(fā)布了車用操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系,把整個車用操作系統(tǒng)從應(yīng)用領(lǐng)域分為了車載、車控和智駕三個方面,我們從整個開發(fā)的深度來講,我們會把它分為三塊,一個是狹義的,一個是廣義的,和最后一個是整車操作系統(tǒng),狹義的操作系統(tǒng)其實就是我們傳統(tǒng)意義上的Linux、QNX這種簡單嵌入式的操作系統(tǒng),所解決的問題其實就是軟硬解耦,這塊大家一開始主要用簡單的代碼驅(qū)動電子的發(fā)展。其實當(dāng)時的操作系統(tǒng)理念沒有那么成熟,慢慢地隨著對智能化要求的發(fā)展,包括我們對購車的需求,其實從馬力的大小,以及是真皮座椅,慢慢地向智能化的地要求過渡,這塊我們會開始定義廣義的這個,廣義相當(dāng)于在應(yīng)用之下,硬件之上,包括我們剛才講的狹義操作系統(tǒng)、中間件、功能軟件,以及對應(yīng)的工具鏈、規(guī)范等等包含起來,這里面要解決的是“軟軟結(jié)合”,形成我們共用的平臺,然后支撐我們能夠快速地去高效地開發(fā)上層這塊的應(yīng)用,隨著近兩年來大家購買汽車對智能化的需求也是非常明顯,這樣的話我們的范圍其實被擴大了,包括云端、車端、AIoT端,以及相應(yīng)的規(guī)范都會納入到我們整個整車操作系統(tǒng)里面來,去構(gòu)建整個整車操作系統(tǒng),一方面能夠解決我們在整個產(chǎn)品操作系統(tǒng)內(nèi)部規(guī)范的一致性,同時能夠進行數(shù)據(jù)共享,然后達成整個產(chǎn)品在領(lǐng)域里面的一個比較大的協(xié)同。
接下來看一下國內(nèi)國外在狹義操作系統(tǒng)和廣義操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,從功能軟件和中間件我們可以看到,國內(nèi)的功能軟件包括國外基本上都是主機廠商和供應(yīng)商之間對上層的需求進行定制化開發(fā),相互之間會協(xié)同,但是中間件這塊其實國內(nèi)走的路線基本上MCU選擇了CP到Autosar,SoC選擇了多個技術(shù)路線,這塊有DDS/Apollo/ROS,國外相對比較集中的,MCU基本上就是CP,SoC基本上就是AP,在狹義的操作系統(tǒng)這塊定義,因為國內(nèi)在整個領(lǐng)域進入的時間還是比較短,成熟度也不是特別高,我們只能放開,更多地?fù)肀覀儸F(xiàn)在的產(chǎn)品,所以在這塊我們基本上小而全,相當(dāng)于我們都會做,國外參與的時間,在行業(yè)里深耕的時間比較長,所以形成了整個系統(tǒng)的精細(xì)化,有一些是聚焦內(nèi)核,有一些聚焦于微內(nèi)核。
同時我們看一看國外的主機廠商,在廣義操作系統(tǒng)這塊的布置,從大眾和豐田的情況來看,基本上以軟件來驅(qū)動整個汽車操作系統(tǒng)的發(fā)展,他們的組成基本上也是比較相似的,會是通過工具、平臺、數(shù)據(jù)整合起來,那它的實施方式通過投資、并購加快整個整車操作系統(tǒng)的開發(fā)進度,特斯拉跟他們是有一些區(qū)別,他主要依賴的是大量的開源軟件,然后去構(gòu)建自己的全棧自研這樣的一個體系。來保障你自己的整車操作系統(tǒng)開發(fā)的進度。
我給大家講講整個中汽創(chuàng)智在整個操作系統(tǒng)這塊的成果,和我們的一些方案實踐,我們發(fā)布了擎臻OS,包含CP和CAP、MOS及虛擬化,以及一體化工具鏈,我們覆蓋了剛才講的三個域,車控、智駕和車載這三個領(lǐng)域,我們的擎臻CP主要基于CP Autosar的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用于我們現(xiàn)在的智能車控。這塊也有好幾個項目,晴臻以及對外的合作,CAP包含兩部分,一個AP,一個AD,AP主要應(yīng)用于智能駕駛這個階段,我們的MOS和虛擬化實現(xiàn)的是輕量級和微內(nèi)核的實踐方案,包括我們廣義的操作系統(tǒng)這塊也有定制的安卓和Linux這塊的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),這塊我們分為四個部分,第一個我們的技術(shù)軟件符合現(xiàn)在目前20-11 AUTOSAR AP/CP規(guī)范,同時我們也通過了ASPICE level3的認(rèn)證,我們的MOS也通過了ASIL-D標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證。
在域控制領(lǐng)域,我們有很多合作的案例,包括智艙一體的平臺,我們也提供了豐富的開發(fā)工具。同時芯片我們適配了一些主流的芯片,同時也包含了一些國內(nèi)的國產(chǎn)芯片,在這塊其實我講一下,我們在整個CP同時搭載了安全軟件架構(gòu),實現(xiàn)了MCU多核的通訊,我們剛才講了CAP是包含我們的AD,同時制程智能駕駛這塊,我們的MOS是一個混合微內(nèi)核,結(jié)合了宏內(nèi)核和微內(nèi)核的優(yōu)勢,做的一個產(chǎn)品,通過了ASIL-D產(chǎn)品的認(rèn)證,我們也在定義下一代的整車操作系統(tǒng),這塊我們提供了豐富的車載軟件的集合,有數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,以及一些開發(fā)的工具鏈來支撐我們整個對軟件、車載操作系統(tǒng)軟件的開發(fā)支撐,這塊我們也有我們符合ASPICE,加上ISO26262這樣的開發(fā)流程,可以跟車廠做深度的定制,同時我們的數(shù)據(jù)中心也實現(xiàn)了對整車數(shù)據(jù)的收集和分析,實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值閉環(huán)。
在軟件生態(tài)這塊其實我們要去談一談?wù)麄€車載操作系統(tǒng)軟件生態(tài)建設(shè)的必要性,在整個汽車的智能化發(fā)展越來越快,其實智能汽車我們可以認(rèn)為是一個新的移動終端,那么我們能參考的其實就是我們現(xiàn)在手機的生態(tài)建設(shè),其實手機生態(tài)可以分為三個部分,一部分就是剛開始的時候是硬件生態(tài)為主,當(dāng)時相當(dāng)于是一個嵌入式的軟件,或者是基礎(chǔ)的智能機,主要實現(xiàn)的是嵌入式軟件來打電話的需求,慢慢地就有軟件定義整個手機這塊,這樣的話就形成了多個操作系統(tǒng)開始混戰(zhàn),硬件也趨于標(biāo)準(zhǔn)化,我們的手機也進入到了觸屏的時代,但是這個時候我們可以發(fā)現(xiàn)諾基亞用的是塞班的操作系統(tǒng),但是因為封閉的操作系統(tǒng)使它走向了消亡,摩托羅拉當(dāng)時用的Linux,但是因為整個生態(tài)沒有構(gòu)建起來,也慢慢地消亡了,最終形成了安卓和IOS這兩個二分天下的智能操作系統(tǒng)的生態(tài)。
我們分析一下IOS,IOS其實蘋果和特斯拉,是整個行業(yè)在生態(tài)操作系統(tǒng)里走得比較前的,它有整個行業(yè)定義的能力,所以大家對它的容忍度還是蠻大的,這塊因為大量的應(yīng)用形成了自我的閉環(huán),但是對于我們國內(nèi)的手機廠商來說,因為我們的進度時間是比較晚的,如果這個時候我們進入一個封閉的狀態(tài),實際上最終的結(jié)果跟前面的諾基亞,或者摩托羅拉是走向一個比較相向的結(jié)果,這塊我們整個手機廠商用了安卓,往開源的方向發(fā)展,擁抱了很多的硬件,聯(lián)合了上下游的軟硬件生態(tài),更好地服務(wù)整個OEM廠商,構(gòu)建了豐富的開發(fā)工具,開發(fā)環(huán)境,提升了整體的生產(chǎn)能力,這塊其實我們的車載操作系統(tǒng)是可以借鑒整個手機的發(fā)展契機,看到的前景我們來構(gòu)建我們車載操作系統(tǒng)的生態(tài)聯(lián)盟。
同時我們也可以看行業(yè)的整個生態(tài),國外其實所有的組織都有相應(yīng)的先發(fā)優(yōu)勢,在標(biāo)準(zhǔn)定義,開發(fā)者以及硬件生態(tài)這塊的優(yōu)勢還是非常明顯,包括Linux的開源組織、谷歌、Autosar這塊,它們依托的是比較豐富的生態(tài),會員的眾多,以及參與的主機廠商所占的市場份額非常大,然后占有了整個市場的前端,我們國內(nèi)其實也看得到,國際這塊的廠商以及標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)國內(nèi)的一些政策,或者服務(wù)我們一些車企,其實它的響應(yīng)速度是比較慢的,所以這塊我們的工業(yè)協(xié)會,軟件分會這塊,已經(jīng)我們的AUTOSEMO,我們也慢慢定義國內(nèi)下一代汽車標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)軟件架構(gòu),以及接口,更好地為我們國內(nèi)車企服務(wù),提升我們整體的市場占有率,中汽創(chuàng)智在這兩個領(lǐng)域都是領(lǐng)先,包括我們是軟件分會理事單位,我們一直在牽頭做這個事情。
我們所做的實踐,我們構(gòu)建了第二屆AUTOSEMO的主題論壇,以及跟工程學(xué)會組成了聯(lián)合實驗室,同時在技術(shù)終端、標(biāo)準(zhǔn)制定、團標(biāo)、白皮書以及論壇這塊我們也做了很多的工作,在10月初的時候,我們發(fā)布了基礎(chǔ)軟件的白皮書4.0的版本,這樣我們跟軟件協(xié)會一起跟大家溝通整個車載操作系統(tǒng)的生態(tài),最后用我們的愿景來講就是,用我們的技術(shù)賦能美妙出行,美好生活,謝謝大家!
(注:本文根據(jù)現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)演講嘉賓審閱)