“缺芯”受關注，“少魂”被忽略？工信部原部長呼吁車用操作系統加快自主可控

電子發燒友網報道（文/梁浩斌）最近，車用操作系統受到了國內汽車行業的關注。上周，中國工業和信息化部原部長苗圩在全球新能源與智能汽車供應鏈創新大會上表示，車企通過這幾年已經深刻地認識到了芯片短缺對發展的制約，但是大多數企業還沒有認識到操作系統的缺失將是致命的問題。

9月12日，乘聯會秘書長崔東樹也在個人號上發文表示，車載操作系統是車輛設計的重要基礎，有能力的車企自己去打造是必須鼓勵的?！拔覀円欢ㄒ鸯`魂掌握在自己手里，這是車企的態度和覺悟”。

確實，在過去兩年間汽車缺芯的大潮，讓車企紛紛投入到汽車芯片國產化當中，有投資的也有自己造芯的。但汽車的操作系統確實在此前沒有受到太多關注，大眾熟知的座艙交互層面的車載操作系統目前國內主流使用安卓，當然也有國外傳統車企偏好的QNX，還有基于Linux的操作系統。

按照《車用操作系統標準體系》來劃分，汽車操作系統其實可以分為兩類，分別是車載操作系統和車控操作系統。車載操作系統就是前面在座艙中用到，直接與駕駛者進行交互，面向信息娛樂和智能座艙的操作系統；而車控操作系統又分為安全車控操作系統和智能駕駛操作系統，負責車輛控制。

所以，下面就分別從這兩類車用操作系統的現狀，來探討下車載操作系統缺失為何會是“致命問題”。

國內外偏好不同，車用操作系統往融合統一方向發展

前面提到，車用操作系統可以分為車載操作系統和車控操作系統，而為了便于理解，在目前智能汽車的趨勢下，也可以簡化為智能座艙操作系統和自動駕駛操作系統。

智能座艙操作系統，QNX、Linux和Android目前是主流的三大陣營，海外車企傾向于QNX和Linux，比如奔馳的MBUX系統、特斯拉的，就是基于Linux開發；國內車企則傾向QNX+Android。

而智能座艙操作系統目前也有三種形式，分別是基礎型操作系統、定制型操作系統和ROM型操作系統?；A型操作系統即是底層操作系統以及所有系統組件，包括系統內核、底層驅動、虛擬機等等，這種操作系統相當于重新打造一個全新的底層系統，像QNX、Linux（Android）等等。由于投入過高，大部分企業都不愿意重新打造一個全新的底層系統，所以定制型和ROM型是目前主要的操作系統形式。

定制型操作系統是在基礎型操作系統（QNX、Linux和Android）的基礎上進行深度定制開發，比如修改內核、修改硬件驅動、運行環境、應用框架等。目前應用的比如有特斯拉Tesla.OS、大眾VW.OS、鴻蒙OS、AliOS等等，可以認為這些是自主研發的獨立操作系統。

ROM型操作系統是基于Linux或Android進行一定程度的定制化開發，一般不改變系統內核，只定制化UI界面，或是在應用層面進行修改。由于Android軟件生態在國內較成熟，開發成本較低，新勢力玩家以及國內傳統車企龍頭，比如蔚來的NIO OS、小鵬X-mart OS、吉利的銀河OS等都采用了Android智能座艙操作系統，或是QNX（儀表域）+Android（信息娛樂）的形式。

而自動駕駛操作系統方面，由于對安全要求較高，主要是實時操作系統（RTOS）QNX、Linux和VxWorks三種。特斯拉在車企中率先走軟件全棧自研的路線（定制型操作系統），Tesla.OS底層基于Linux自研。據了解特斯拉對Linux內核進行了實時性改造，令其適合于對安全性要求高的自動駕駛應用。采用了PyTorch作為深度學習框架，數據處理則基于開源流處理平臺Kafka，具備強大的OTA 升級能力。

QNX Neutrino是目前應用最廣泛的自動駕駛操作系統，主要優勢是可靠性高、同時支持x86/Arm芯片平臺以及可以支持各種操作系統運行的Hypervisor層，在運行其他操作系統比如Android的同時，實現分離和隔離，保證QNX Neutrino RTOS的運行安全。因此QNX Neutrino也在安全方面獲得了ISO 26262 ASIL-D最高等級認證。

不過，在目前汽車電子電氣架構從分布式向集中式發展，整車的軟件開發也從以往的嵌入式開發往全棧式開發推進。

而操作系統在這個過程中逐漸也會形成統一，比如一款車型上可能更多地出現像特斯拉這樣，整車操作系統基于Linux打造，從座艙到自動駕駛中的RTOS，而不再是以往車控、儀表盤部分采用QNX、座艙信息娛樂部分采用Android/Linux的形式。

目前Android系統在智能汽車上的發展已經開始通過車機系統進入車企，下一步會向座艙系統、底盤系統等進一步滲透。苗圩認為：“如果三年以后或者五年以后，全世界的智能汽車都采用了一個開源的、開放的、全免費的操作系統，一旦這個生態形成，那就是叢林法則、贏者通吃。手機行業表明世界上只有第一和第二、沒有第三，將來的全球汽車估計也是這個結局，所以操作系統是比芯片更加迫切的供應鏈問題?！?br />
車用操作系統自主化，國內車企已在路上

苗圩此前在演講中提到，智能汽車操作系統中，操作系統與應用軟件、硬件解耦是技術特征之一。操作系統與應用軟件解耦，這里分為兩類，一是只有車企有權限更改，比如自動駕駛的軟件更新；二是用戶可隨意下載卸載的APP，由供應商負責更新。而操作系統與硬件解耦，即一個操作系統可以兼容多種異構芯片，有利于分工協同、快速迭代。

其中，兼容多種異構芯片的特性，也是一定程度上解決芯片先進制程發展受阻的問題。因為目前從PC、手機行業來看，海外巨頭已經形式了如Wintel、Andriod-ARM等聯盟，也就是操作系統與硬件深度綁定的模式。那么將車用操作系統自主化，就有助于本土企業更加靈活地選用硬件平臺，所以能夠一定程度上解決國內芯片發展受阻的問題。

當然，目前在車用操作系統上，國內已經有了不錯的進展。去年廣汽發布了星靈電子電氣架構，在今年6月，基于該架構廣汽推出了全車跨域的操作系統普賽OS。普賽OS創建了統一的接口定義和核心組件，并創新性地開發了SOA跨域服務引擎、高性能中間件引擎、車云鏡像引擎、異構執行調度引擎，能使中央計算機、智能駕駛計算機和信息娛樂計算機在軟件層面有機融合，讓電子電氣架構的運作更高效。

作為自主車企的牌面，比亞迪同樣早在車用操作系統上有所布局。比亞迪在其最新的e平臺3.0架構的車型上，搭載了自主研發軟硬件解耦的車用操作系統BYD OS，應用在包括底盤控制、智能座艙和智能駕駛的整車架構中。

AliOS也是國內發展較早的汽車操作系統。2014年，阿里開始基于YunOS（AliOS）研發汽車操作系統，后來在2015年，阿里與上汽成立了合資公司斑馬網絡，基于AliOS打造一套智能座艙操作系統，目的就是替代Android。在此之前，座艙操作系統主流是采用QNX（儀表盤）+Android（信息娛樂）的方案，但AliOS實現了系統級融合，將儀表盤和中控屏用多核異構系統實現。

按照路線圖，AliOS的目標是在2022-2024年內實現整車智能操作系統應用，包括娛樂、交互、車控和自動駕駛，智己L7上可能已經有完整的應用。

2020年華為首次公布了其三大車載操作系統，包括座艙操作系統HOS、智能駕駛操作系統AOS和智能車控操作系統VOS。HOS可實現座艙軟硬件解耦，南北向開放，同時華為對語音交互、視覺識別，音頻優化等核心能力開發了基礎服務，支持與車企聯合定義開放接口，使得其合作伙伴可以快速開發，構建應用生態；AOS可以滿足智能駕駛軟件開發、車規數據驅動開發等的核心要求，并通過了ASIL-D最高等級的汽車安全認證，不過目前AOS基本上都需要基于MDC硬件平臺開發；VOS原生支持異構多核，模型化工具鏈，兼容AUTOSAR，并且華為表示，會將基礎的OS開源，支持華為MCU的同時，還支持包括恩智浦、英飛凌等其他芯片，幫助車企實現自主可控。

而HOS、AOS、VOS三個操作系統，通過華為Vehicle Stack軟件框架實現跨域的調度能力，支持不同車型間的架構重用，并且支持豐富的自動化工具鏈，車型開發周期可以大幅降低。據筆者了解，阿維塔11是首款同時搭載了華為三大車載操作系統的車型，預計會在今年年底實現量產交付。

值得一提的是，中興也在積極開發車用操作系統，以及具有高性能嵌入式Linux和高安全微內核OS/Hypervisor組合一體化車用操作系統解決方案。據稱中興在2015年開啟了GoldenOS車用操作系統的研發，但目前暫未有終端產品落地。

寫在最后

目前智能汽車發展仍處于野蠻生長階段，還沒有出現一個業界公認的操作系統方案，整體格局還未成型。苗圩認為目前留給國內車用操作系統的窗口期大概是3-5年時間，但我們能夠看到，包括阿里、廣汽、上汽、華為等企業已經早已開始布局車用操作系統，經過業界的持續推動，近年已經有很多產品成功落地。

不過，100%自主也是不現實的。軟硬結合、擴大開放、輸出標準、打造生態，這將會是未來國內車用操作系統的發展模式。