芯耀
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作為銜接、調(diào)度軟硬件資源的橋梁，操作系統(tǒng)是驅(qū)動汽車從低階智能向高階智能發(fā)展的“靈魂”性組件。伴隨“軟件定義汽車”進(jìn)入新階段，汽車軟件極高的復(fù)雜度、龐大的規(guī)模將前所未有，行業(yè)面臨軟硬解耦、跨車型迭代等艱巨挑戰(zhàn)，需要新的開發(fā)模式以及應(yīng)用框架。然而對于中國企業(yè)，“缺芯少魂”的問題從計算機(jī)興起時就如影隨形，例如，單就操作系統(tǒng)而言，Android、Windows、iOS 三家在全球操作系統(tǒng)市場中份額占比超過九成（截至2022年10月）。
沒有市場，就沒有話語權(quán)，更無法形成穿透底層硬件、操作系統(tǒng)到應(yīng)用軟件的全棧生態(tài)鏈，如果說“起步晚”是橫在中國IT行業(yè)身前難以翻越的大山，那么智能汽車的興起則為國產(chǎn)操作系統(tǒng)換道超車帶來了機(jī)遇。
然而，機(jī)遇往往稍縱即逝。
苗圩：未來3-5年，必須推出汽車操作系統(tǒng)的中國主流方案
蓋世汽車預(yù)測，中國車載操作系統(tǒng)的市場規(guī)模將于2025年達(dá)到395億人民幣，約占麥肯錫此前預(yù)測全球市場規(guī)模（361億美元）的16%，然而，我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車市場規(guī)模占全球市場規(guī)模的比重往往在40%~50%，于2025年或?qū)⑦_(dá)到54.9%，其中的數(shù)據(jù)差表明，中國尚未形成具有市場競爭力的主流操作系統(tǒng)。
蓋世汽車研究院汽車操作系統(tǒng)規(guī)模預(yù)測圖
為什么要推出主流方案？如部分媒體所言，手機(jī)操作系統(tǒng)是一個“贏者通吃”的生態(tài)，世界上只有第一和第二、沒有第三。這句話同樣適用于智能汽車，以O(shè)S內(nèi)核為例，具有功能安全優(yōu)勢的QNX已經(jīng)占據(jù)60%的車載OS市場，同Linux（含Android）幾乎平分全球市場。
可以看出，馬太效應(yīng)在操作系統(tǒng)領(lǐng)域體現(xiàn)得極為明顯，這與其特有的“生態(tài)為王”的特征離不開關(guān)系，任正非就曾感慨：“做一個操作系統(tǒng)的技術(shù)難度不大，難度大的是生態(tài)。”
簡單而言，一款操作系統(tǒng)如果可以短期內(nèi)得到大量軟硬件廠商的支持并快速拓展生態(tài)圈，這款產(chǎn)品的用戶量也會隨之攀升，比如Windows通過和Intel芯片強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，在PC端的滲透率一路高升，產(chǎn)品基數(shù)大，在此之上凝聚的開發(fā)者數(shù)量也水漲船高，這使得Windows最終成為桌面操作系統(tǒng)的絕對王者。
要推出中國主流的自主可控操作系統(tǒng)方案，我們還有多少時間？全國政協(xié)經(jīng)濟(jì)委員會副主任、工信部原部長苗圩預(yù)測，未來3-5年就是關(guān)鍵窗口期。
3-5年，是PC、智能手機(jī)的操作系統(tǒng)市場格局形成的大致周期：1985年推出的Windows系統(tǒng)從20世紀(jì)90年代開始接管全球桌面平臺；安卓、IOS手機(jī)系統(tǒng)也先后在發(fā)布后五年內(nèi)形成了兩分天下的格局。
由此，為了不重蹈覆轍，迎上智能汽車操作系統(tǒng)的風(fēng)口，中國玩家必須搶先入局。
操作系統(tǒng)之戰(zhàn)，生態(tài)構(gòu)建是破局關(guān)鍵點
事實上，近兩年來，國內(nèi)外車企幾乎同時鋪開在汽車操作系統(tǒng)上的布局：
新勢力如小鵬、蔚來，傳統(tǒng)車企如比亞迪、吉利、廣汽，國外則有特斯拉、大眾、奔馳、寶馬、福特、通用、本田……諸多車企中，只有特斯拉徹底打通AI芯片-操作系統(tǒng)-中間件-核心算法-數(shù)據(jù)的核心技術(shù)閉環(huán)，依托龐大的市場體量推出類似ios的封閉式操作系統(tǒng)。
然而，新能源品牌遍地開花，讓出現(xiàn)在市場上的所有車企都自研操作系統(tǒng)顯然是不現(xiàn)實的。況且，對“用戶為先”的車企而言，操作系統(tǒng)的價值往往不體現(xiàn)在打造差異化的終端體驗上，而在于調(diào)度軟硬件資源的流暢度和可靠性上，其目的是幫助主機(jī)廠降低上層軟件的開發(fā)難度、提高開發(fā)效率，是用戶難以觸及的“靈魂”。
因此，從成本、品牌力、技術(shù)壁壘等要素出發(fā)，大部分車企在操作系統(tǒng)的布局主要是出于戰(zhàn)略考量，要推出具有市場競爭力的國產(chǎn)操作系統(tǒng)方案，歸根到底還是要打通“OS廠商+基礎(chǔ)軟件廠商+芯片廠商”的全棧生態(tài)，正蓋世汽車研究院指出的：操作系統(tǒng)發(fā)展到一定階段，需要和芯片等核心硬件形成全棧協(xié)同的發(fā)展局面，互相成就。
蓋世汽車研究院《車載操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)研究（2022版）》
我國汽車智能化正處于高速發(fā)展的關(guān)鍵時期，這一背景下，東軟睿馳總經(jīng)理曹斌指出，構(gòu)建操作系統(tǒng)新格局的歷史機(jī)遇正在出現(xiàn)，行業(yè)亟需快速發(fā)展新的應(yīng)用框架。
他進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)：這個應(yīng)用框架將能起到承上啟下的作用， 一方面支持中國本土車企的智能化創(chuàng)新，解決開發(fā)難題；另一方面通過向下適配，為本土操作系統(tǒng)內(nèi)核企業(yè)，芯片企業(yè)創(chuàng)造難得的發(fā)展機(jī)會。
NeuSAR：“廣義”帶動“狹義”的本土汽車操作系統(tǒng)
真正解決產(chǎn)業(yè)變革中的軟件開發(fā)難題的新的應(yīng)用框架，將在“承上啟下”之下，以廣義（包含OS內(nèi)核、硬件抽象層和中間件的系統(tǒng)軟件+功能軟件）的形態(tài)，帶動狹義（OS內(nèi)核）的發(fā)展，在大量基于該框架的應(yīng)用涌現(xiàn)中，形成“強(qiáng)者恒強(qiáng)”的“馬太效應(yīng)”。
整體來看，汽車操作系統(tǒng)最主要的變化集中在3個領(lǐng)域，分別是智能座艙、傳統(tǒng)的零部件以及中央域控和自動駕駛域控。針對中央域控和自動駕駛域控面臨的挑戰(zhàn)，會誕生一個新的廣義汽車操作系統(tǒng)——以中央計算單元和自動駕駛域控為核心、具有一定分布式特征的操作系統(tǒng)。
但目前，一些經(jīng)常被采用的汽車操作系統(tǒng)對國產(chǎn)芯片的支持度不高，這就需要自主的狹義（微內(nèi)核）操作系統(tǒng)；不過從長遠(yuǎn)的角度看，操作系統(tǒng)的本質(zhì)，是為應(yīng)用開發(fā)創(chuàng)造合適的環(huán)境，滿足龐大應(yīng)用開發(fā)群體的需求。因此，構(gòu)建廣義的（基于中央計算單元）汽車操作系統(tǒng)的生態(tài)支持尤為重要。
作為廣義操作系統(tǒng)的典型代表，東軟睿馳NeuSAR不僅適配NXP、TI、NVDIA、QNX、Linux等國際廠商，也適配地平線、芯馳科技、中興通訊等本土企業(yè)，合作項目已在眾多量產(chǎn)域控制器項目中得到應(yīng)用。值得注意的是，東軟睿馳、中興通訊與芯馳科技已攜手推出全國產(chǎn)化車控平臺解決方案，是行業(yè)首例范式級的“國產(chǎn)芯片+國產(chǎn)基礎(chǔ)軟件”生態(tài)聯(lián)合。
圖片來源：東軟睿馳
生態(tài)構(gòu)建背后的關(guān)鍵，是相關(guān)企業(yè)能夠真正解決車企一系列整車面臨的開發(fā)、效率等痛點。比如中國汽車市場研發(fā)新車型/域控新產(chǎn)品時，主機(jī)廠往往會延續(xù)傳統(tǒng)流程：先挑選硬件再開發(fā)軟件，這種機(jī)制并不適應(yīng)于SDV時代。
東軟睿馳由此提出“軟件先行”方法論，即脫離傳統(tǒng)整車開發(fā)中根據(jù)硬件部分完成配套軟件的模式。作為面向域控制器的操作系統(tǒng)，NeuSAR DS（Domain System）對于域控制器多核異構(gòu)下的多種OS、AUTOSAR CP/AP，SOA中間件以及其他支撐上層應(yīng)用的必要的軟件環(huán)境進(jìn)行封裝，實現(xiàn)完整的運(yùn)行環(huán)境和工具鏈，主機(jī)廠可以基于NeuSAR DS（Domain System）提供的原型硬件或者虛擬化環(huán)境，快速進(jìn)入到應(yīng)用開發(fā)階段。
NeuSAR DS（Domain System ）框架圖
這也是AUTOSAR AP目前在中國仍未覆蓋的行業(yè)難點。
目前AUTOSAR對多核異構(gòu)硬件體系、標(biāo)準(zhǔn)框架、跨域協(xié)同的創(chuàng)新方法學(xué)涉及較少，AUTOSAR主要還是面向傳統(tǒng)的分布式的多控制器架構(gòu)，但隨著行業(yè)開始布局域控制器、中央計算、引入云端資源來做更多的場景的化的服務(wù)，軟件的開發(fā)模式一定會發(fā)生非常大的變化。
2022年12月，NeuSAR更新4.0版本，在AUTOSAR方面繼續(xù)完善，推出面向跨域融合階段的全新汽車軟件應(yīng)用開發(fā)框架，升級了NeSAR SF(Service Framework)服務(wù)框架、NeuSAR DevKit工具鏈，將開發(fā)視圖從域控制器層面向整車層面遷移，解決多核異構(gòu)域控制器的軟件部署難題。
NeuSAR SF(Service Framework)是標(biāo)準(zhǔn)的跨域SOA中間件，兼容ASF（AUTOSEMO?Service Framework)）標(biāo)準(zhǔn)，并在其基礎(chǔ)上增加消息總線功能，提供統(tǒng)一的通信接口、通信能力及基礎(chǔ)服務(wù)，將不同硬件、操作系統(tǒng)、通信總線、通信協(xié)議封裝抽象，實現(xiàn)線程、進(jìn)程、域控制器內(nèi)異構(gòu)核、車云之間服務(wù)調(diào)用的一致性，開發(fā)者基于消息總線可實現(xiàn)整車統(tǒng)一視圖下的開發(fā)，屏蔽底層差異，實現(xiàn)應(yīng)用的動態(tài)遷移，軟件資產(chǎn)的復(fù)用。
NeuSAR SF框架圖
基于軟件應(yīng)用開發(fā)框架的構(gòu)建，NeuSAR 4.0將真正解決多核異構(gòu)域控制器的軟件部署難題，助力車企更高效地實現(xiàn)整車功能的個性化、差異化創(chuàng)新功能，并基于應(yīng)用開發(fā)框架衍生大量應(yīng)用軟件，打造自主可控的廣義汽車操作系統(tǒng)，構(gòu)建強(qiáng)大的汽車生態(tài)。
總結(jié)歷史規(guī)律，可以看到一個新的操作系統(tǒng)的崛起，大都經(jīng)歷了類似的進(jìn)程： 新的巨大產(chǎn)業(yè)課題出現(xiàn)-解決問題的新開發(fā)框架出現(xiàn)-大量基于該框架的應(yīng)用涌現(xiàn)-生態(tài)力量推動新框架操作系統(tǒng)確立主導(dǎo)地位。本土化操作系統(tǒng)生態(tài)，正在此條路徑上發(fā)展壯大，也只有在這樣的土壤上，新興的本土應(yīng)用軟件、算法、芯片企業(yè)才能蓬勃生長，只有到了那時，軟件定義汽車時代才算真正到來。
來源：蓋世汽車
作者：唐吉
