東軟睿馳曹斌：我們正迎來打造一款由中國主導的汽車操作系統的窗口期

　　不少汽車企業逐漸認識到芯片對于汽車供應鏈自主可控的重要性，但操作系統是比芯片更加迫切的問題，是決定汽車智能化、網聯化勝負的關鍵。而現在，全球智能汽車發展格局尚沒有確定，留給中國汽車行業的時間窗口大概是3年，最多5年的時間。東軟睿馳總經理曹斌如此表示。

　　文丨智駕網   曉雨

　　編輯 | 浪浪山上的小豬妖

　　智能汽車的軀殼與靈魂正加速分離，軟硬解耦、跨域融合、中央計算已是智能汽車無法回避的技術方向。

　　汽車操作系統正被提上日程。

　　對于打造自主可控的汽車操作系統，原工業和信息部部長、全國政協經濟委員會副主任苗圩曾在多個場合鼓與呼：“軟件定義汽車時代，整車計算平臺需要CPU加操作系統，鑒于美國打壓中國高科技企業的前車之鑒，應及早謀劃自主可控的芯片、操作系統。同時，統一的開源開放的操作系統，可以形成構架之上的APP軟件，形成產業生態。加快建設開放的數據平臺，可以進一步促進底層的算法優化。”

　　智能汽車會不會像PC時代誕生Windows一樣具有壟斷地位的操作系統，還是會像今天的手機一樣誕生蘋果OS和安卓兩種風格迥異但功能類似的系統?

　　從目前的情況看，汽車娛樂通訊系統是QNX和安卓的天下;在自動駕駛域控中，則是新、舊框架并存，包括AUTOSAR Adaptive、ROS等;而在中央域控部分，采用的是實時核與非實時核共存的多核異構架構;在傳統的純ECU領域，更多的是借鑒AUTOSAR Classic。

　　一輛車內不可能由一套統一的操作系統來控制卻是當前業內的共識。

　　不過，東軟睿馳總經理曹斌近年來在不同場合多次表示，打造廣義的汽車操作系統時機正在到來。

　　他說：“隨著智能化驅動新E/E架構向域控制器升級，采用SOA架構思想的域控制器逐步量產落地，中央域控和自動駕駛域控面臨的挑戰，勢必會誕生一個新的廣義汽車操作系統——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：‘一個大腦管全身’。這一點值得行業重視。”

　　01.什么是廣義的汽車操作系統

　　何為廣義的操作系統?什么又是操作系統的內核?隨著艙駕一體技術日漸落地，智艙OS與智駕OS采用一套系統能否保障行車安全?

　　這些概念不僅消費者無法分辨其中的邏輯，對于業內也時常造成混淆。

　　在了解智能汽車需要什么樣的操作系統之前，我們先要了解上文多次提到的一個組織AUTOSAR。

　　AUTOSAR的歷史并不長。

　　它的全稱是汽車開放系統架構（AUTomotive Open System Architecture），它更準確的定義其實是一家致力于制定汽車電子軟件標準的聯盟，是一個組織。

　　AUTOSAR在2003年從奔馳、寶馬、大眾和大陸、博世一個德國國內的汽車產業鏈聯盟最終發展成為一個涵蓋全球汽車制造商、部件供應商及其他電子、半導體和軟件系統公司的標準化組織。該組織要求各成員保持開發合作伙伴關系，致力于為汽車工業開發一個開放的、標準化的軟件架構。

　　今天它的成員不僅有福特、PSA標致雪鐵龍、豐田等世界傳統車企巨頭，也有來自中國的長城汽車、東風、一汽、上汽、蔚來、吉利等汽車廠商。

　　AUTOSAR成立的初衷是通過提升OEM以及供應商之間軟件模塊的可復用性和可互換性來改進對復雜汽車電子電氣架構的管理。

　　這樣整車廠和供應商可以共同合作開發一套汽車電子系統的軟件開發標準，各個成員就可以專注功能的開發，而無需顧慮目標硬件平臺。

　　AUTOSAR的出現，一方面推動了汽車軟硬件之間開始全面解耦，另一方面推動汽車硬件開始標準化，為軟件定義汽車打下了基礎。

　　對于AUTOSAR，曹斌的評價是：對于整車開發而言，它是一套有效和成熟的方法，能夠可靠的管理好整車的設計、信號、通訊。東軟睿馳在2015年10月成立之后兩年，在2017年加入了AUTOSAR，并成為高級會員單位。

　　但隨著電子電氣架構逐漸向中央集成式發展，尤其是面向自動駕駛的開發，AUTOSAR的不足逐漸暴露了出來。

　　“2018年NeuSAR正式發布，初衷是希望能夠幫助國內整車企業進行更快捷地開發。隨后，我們發現，在AUTOSAR Adaptive版本上進行域控制器開發并不能完全滿足車企的本土化需求，通過在開發過程中不斷提煉、積累、構造成熟的模塊，2022年4月，我們又發布了NeuSAR DS(Domain System)，幫助車企在開發域控制器時可以基于一站式的開發環境進行適配。”

　　可以說，東軟睿馳NeuSAR率先在國內實現了“AUTOSAR AP+CP+中間件”全棧軟件平臺產品量產落地，并在全球首家升級至AUTOSAR AP R21-11版本。

　　全新發布的基礎軟件新版本——NeuSAR 4.0，在AUTOSAR方面繼續完善的同時，推出了面向跨域融合階段的全新汽車軟件應用開發框架，NeuSAR SF(Servic Framework)，使得一輛車內的車載操作系統、車控操作系統、自動駕駛操作系統等功能能夠并線運營，根據不同需求及事件，做出相關反應。

　　由于涉及的操作系統多且復雜，如何捋順彼此間的“邏輯”，就顯得尤為重要。

　　NeuSAR既支持傳統的ECU開發，同時又對新一代電子電氣架構下的基于域控制系統的軟件開發提供豐富的基礎軟件、中間件和開發工具，廣泛應用在新一代架構下的自動駕駛、智能駕艙、底盤動力、車身控制等域控制系統。

　　NeuSAR不僅包含了AUTOSAR的部分，并對其進行了增強，同時還有大量AUTOSAR未涉及，但對中央域控、自動駕駛域控開發更為友好的工具和模塊。比如NeuSAR SF，這是東軟睿馳繼推出ASF(AUTOSEMO Service Framework)后，在NeuSAR中增強了自身特性的中間件應用框架。

　　NeuSAR 4.0相當于在AUTOSAR之上，又成長了一層，完成了一套中間件，可以提供更多的算法支持，提供一種類似于蘋果iOS的開發方法，打造類似于手機App的汽車App。

　　換言之，NeuSAR實現了對AUTOSAR的迭代。

　　NeuSAR 4.0雖然與安卓Android OS和蘋果iOS并不能完全劃等號，但汽車廠家已經可以基于NeuSAR 4.0開發獨特的汽車新功能。從這個角度來看，NeuSAR 4.0更準確的描述是一套開發智能汽車的軟件架構，任何車企都可以在其基礎上種樹栽花。

　　曹斌解釋說：“在汽車行業，尤其在中國的汽車產業會生長出一個相對開放的生態，這個生態有很多專業化的組件、功能件在一個通用的框架上面去集成。這個通用框架加上一些基礎的專業組件，打包在一起，在一定程度上看，你可以認為它就是一個廣義的操作系統。”

　　這相當于說基于NeuSAR 4.0會生長出一套新的操作系統，這個操作系統的定位和解決的問題與安卓相似。

　　那么隨著NeuSAR 4.0的出現，是不是可以說我國本土公司解決了汽車操作系統的自主可控問題呢?在這里需要明確的是像苗圩多次警示的“缺芯少魂”的魂其實是汽車操作系統內核，今天在汽車領域基于絕對主導定位的是Linux跟QNX，國內中興通訊、斑馬則是這一領域的玩家。

　　為了說明白這一點，我們需要對廣義的操作系統和系統內核有一個基本的了解。

　　02.

　　汽車操作系統為什么要廣義與狹義并重

　　所謂廣義的操作系統這一概念，是相對于狹義的微內核操作系統(如Linux)而言，除了內核外還針對開發者提供開發框架以及配套工具鏈的開發平臺，主要面向廣大應用的開發者，最具代表性的是Android、Windows。

　　廣義操作系統分為上層軟件、人機交互、數據連接等提供接口和運行環境，操作系統作為硬件和軟件的接口起到承上啟下的關鍵作用。

　　在這樣一個廣義的操作系統平臺之上，開發者可以不受限于單個底層操作系統內核，汽車應用層面會更開放和豐富。

　　那么智能汽車會不會誕生一款像PC、手機打通一切功能，數據可無縫流轉的操作系統呢?

　　“很難根據電腦、手機的情況，定義汽車的操作系統。這些消費類電子產品通常只有一個中央處理器，汽車未來的計算架構將是多樣化的組合，涉及實時的部分、非實時的部分等，因此也就會有多種對應的操作系統。”曹斌認為：“這種狀況會長期存在。”

　　“汽車操作系統最主要的變化集中在3個領域，一是智能座艙，一是傳統的零部件，一是中央域控和自動駕駛域控。前兩個領域雖然出現了開發難度加大等痛點，但依然有現成的框架和開發方法可供采用。”

　　正是因為“中央域控和自動駕駛域控面臨的挑戰”，曹斌判斷“會誕生一個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新的廣義操作系統。”

　　曹斌指出：“NeuSAR的獨特性在于兼容AUTOSAR，而蘋果的iOS無法做到這一點。主機廠要用AUTOSAR，iOS就上不了。所以一些專注L4的自動駕駛公司導入到量產很困難，只能跑一些試驗車，因為在量產車里跑先進的iOS算法很困難。”

　　NeuSAR 4.0既可以兼容AUTOSAR，又對中興通訊、斑馬等中國本土操作系統內核企業進行了適配。

　　目前，東軟睿馳、中興通訊、芯馳科技三方聯合打造了全國產化的車控平臺解決方案。

　　該方案基于芯馳的X9、G9、V9、E3系列芯片，中興通訊的微內核OS、Hypervisor、Safety Linux系列車用操作系統以及東軟睿馳的基礎軟件平臺產品NeuSAR aCore、cCore、ASF、DS以及工具鏈，針對數字化轉型下的新型集中式E/E架構，提供全國產化的、自主的廣義操作系統形態。

　　不過，形成本土汽車操作系統生態注定是漫長的。

　　曹斌表示，因為汽車行業的特點是芯片種類繁多，這就需要與微內核操作系統進行適配，因而難度高，需要長時間進行打磨。

　　不過，對于中國的汽車產業而言，獨立打造一款自主可控的操作系統內核，技術上雖然可行，但替代Linux的難點在于既無法保證穩定性，商業上也無法獲得現實收益。

　　在曹斌看來，廣義的汽車操作系統對當前的智能汽車產業更為迫切。

　　“短期來看，一些經常被采用的汽車操作系統對國產芯片的支持度不高，這就需要自主的狹義(微內核)操作系統;而從長期來看，操作系統的本質，是為應用開發創造合適的環境;獲得市場成功的操作系統，離不開規模龐大的應用開發群體。我國汽車行業充滿活力，對于技術開發有足夠敏銳的嗅覺，又具有較強的市場把握能力，消費者又對新興產品接受度高。因此，在我國，汽車操作系統的發展要廣義與狹義并重，并不斷發展壯大，獲得更多的生態支持。”

　　03.

　　為什么打造廣義的汽車操作系統的時間窗口只有三到五年

　　對于今天的整車企業而言，矛盾點并不在操作系統內核，而是整體的框架，可集成的第三方模塊、組件這些資源不足。

　　如果今天的車企基于軟件定義汽車的邏輯開發一款新車，它所需要的軟件量比現在特斯拉、大眾投入的開發量還要巨大。

　　這對于一家車企是不可承受之重。

　　但隨著高算力芯片等硬件的出現，使得整車企業必須加快產品開發節奏;同時，自動駕駛操作系統、整車控制操作系統和人車交互操作系統開發非常復雜、工作量極大;同時，面對汽車本身的安全性、可靠性等要求，原有的開發架構和方法又難以實現更好的支撐。

　　也就是說今天的車企需要的是一個更加開放的應用框架，而不是從零到一打造一套全棧自研的系統，它需要什么功能只需要在這個開放的應用框架上去集成。

　　正是基于這些因素，構建廣義的汽車操作系統的時間窗口期正悄然到來。但曹斌強調，窗口期事實上并不長，只有三至五年左右的時間。

　　其一是留給中國市場的時間窗口，在全球智能汽車發展格局尚沒有確定之時，中國汽車行業有望在繼PC、手機之后，終于有機會基于中國市場特點打造一款由中國市場生態主導的汽車操作系統；其二，中國高度競爭的市場環境和中國消費者對汽車數字化的需求引導汽車行業迅速打造統一的軟件架構，將在三到五年內推動智能汽車操作系統生態的形成。

　　汽車操作系統的核心不是自研而是生態，窗口期之所以只有兩到三年，是市場倒逼的結果，兩到三年之后，中國的汽車軟件生態肯定會形成一個相對穩定的格局。

　　這是因為智能汽車與智能手機的發展有相似的地方，也有完全不同的一面。

　　隨著整車毛利率不斷下降，每行軟件代碼的價值也會急劇下降。

　　但每一次迭代、改動，發生事故的概率也會增加，汽車對可靠性的要求遠超智能手機，這對任何一家企業而言都是一件沉重的負擔。

　　對于行業而言，沒有必要40多家車企，一百家Tier1都去做定位、開發大模型、數據標注。

　　正因如此，曹斌說：“NeuSAR希望打造一個開放的生態，以靈活的開發模式、開放共建的合作態度、迭代進化的功能服務，支持車企快速應用創新和集成。”

　　今天，不僅華為、斑馬、博世宣稱在打造汽車操作系統，大眾、奔馳也組建了龐大的軟件團隊，像大眾的VW OS，奔馳的MUBX都是車企獨立投入的自研操作系統。

　　但可以預見的是，車企對于全棧自研操作系統的沖動會在兩到三年之內慢慢冷靜下來。

　　“全棧自研在經濟模型上很難維持。”曹斌說。

　　目前，東軟睿馳與廣汽、長安、東風嵐圖、吉利等整車企業，以及采埃孚、地平線、芯馳科技、中興通訊等供應商合作伙伴都正在開展深入的合作。

　　曹斌表示：“汽車產業的這一趨勢導致汽車行業出現了既有軟件開發的方法學、工具、編程語言，現在很多域控制項目就是大家在里面去解決一些非常棘手的，過去又沒出現過的問題，現在處于問題、難題階段。如果一旦出現一套方法可以大大降低這件事情的難度，大家都會用這套方法，這就是窗口期出現了。問題一旦解決，窗口期也就關閉了。這就是為什么說窗口期只有兩三年的原因吧。”

　　但這是否說明主機廠不用在平臺類的操作系統上追求全棧自研，是不是沒有必要打造獨立的軟件研發團隊呢?

　　當然有必要。

　　04.

　　車企需要建立跨時間、跨部門、跨功能的軟件研發組織

　　曹斌指出，整車企業確保汽車品牌內涵及產品體驗的定義權，在數字化時代提升核心競爭力有兩大關鍵因素。

　　其一，車企確實應該參與軟件開發，而且要在其中掌握一定的主導權、形成獨特性。

　　所謂獨特性，就是汽車中一些核心軟件必須是車企獨有，而不是由供應商提供。因為供應商既可以給這家車企供貨，也可以給那家車企供貨，這樣才能讓自身的商業利益最大化。因此車企一定要把一部分核心軟件掌握在自己手里，這部分軟件是產品的差異性所在，也是產品的“靈魂”所在。

　　但在軟件投入上的核心是搭建起可以支撐核心軟件不斷成長、持續進步的架構和組織，這是軟件未來發展的生命力，而不是只關注整車控制、動力優化、自動駕駛和人機交互。

　　這是由軟件的獨特性決定的：一方面，與硬件不同，軟件沒有生產制造成本，可以復制拷貝。另一方面，軟件又是一個高度復雜的系統，軟件發展的核心訴求就是要戰勝這種復雜性。比如說我們需要寫100行軟件代碼，只要找一名受過訓練的高中生就可以做到;但是如果我們需要在100萬行軟件代碼里增加100行新代碼，這個工作恐怕連很多博士畢業生也未必能勝任。

　　因為只有非常熟悉這100萬行軟件代碼的團隊，經過反復研討才能寫出更好的100行代碼。不能在原有基礎上優化的軟件代碼其實只是垃圾。

　　也就是說，軟件與開發和維護軟件的組織之間是一種共生的關系，不能把軟件當作一個固化的單獨部件來看待。

　　其二，在軟件開發上，車企應該優先形成系統集成及測試的能力。

　　以自動駕駛軟件為例，現在一套自動駕駛系統軟件的復雜度，絕對超過汽車上其他任何一個硬件總成。對于這樣復雜的系統，車企要思考的是如何確保各種功能，如高速巡航、自動跟車和自動泊車等，都能很好地提供給用戶使用。這對于車企來說是第一要務。

　　在這個過程中，車企可以得到很多供應商的支持，有做算法的，有做芯片的，還有做攝像頭或者雷達的，等等。關鍵在于如何把供應商提供的這些硬件和軟件，都在汽車產品上有效組合起來，實現所需的各種功能。

　　這就要求整車企業必須具備兩大能力：

　　一是系統集成能力。對于自動駕駛來說，系統集成能力意味著車企必須有清晰的軟件架構。否則來自不同供應商的各種軟件組合在一起，是難以良好運行的。

　　二是系統測試驗證能力。包括數據的獲取、標注、篩選和訓練等環節都要有驗證，而且需要從“后端開發”覆蓋到“前端開發”，并由不同專業技能的專門團隊分別負責。

　　這是車企掌握軟件能力必須解決的關鍵問題。

　　車企在具備了上述能力之后，考慮其他分工才有意義。

　　所以，車企無論是優先構建自動駕駛系統，還是優先投入智能座艙或車身控制軟件，都需要先建立起可持續成長的軟件架構及團隊組織，并形成系統集成能力和測試驗證能力。

　　同時為了開發智能汽車，整車企業建立獨立的軟件團隊應該是面向企業整體需求的軟件團隊，而非以往面向部件的功能式部門。

　　這個軟件團隊并不局限于產品開發的時間節點，也不只是針對某個具體車型的開發，而是負責開發企業當前以及未來多款車型的核心的整車平臺化軟件。

　　所謂整車平臺化軟件，就是與部門無關，與功能解耦，而且也與時間解耦，與具體車型解耦，能夠有效支撐不同時間點上市的不同車型的核心軟件系統。這對于車企的軟件駕馭能力以及整車架構的規劃能力，都是非常大的考驗。

　　曹斌也強調道，汽車行業未來有兩個大方向是確定的。

　　一是汽車硬件標準化。未來汽車產品一定是由一系列標準化的硬件組成的。

　　二是汽車軟件會出現分層與分工，形成專業化的軟件平臺公司、工具公司以及專注于不同領域的應用軟件開發公司，比如自動駕駛系統、人機交互軟件等。

　　在這個過程中，會有一批獨立的軟件公司成長起來，并且形成一定的品牌效應。

　　這些軟件公司提供的各種軟件，既包括操作系統內核，也包括各種中間件甚至是應用軟件，都體現著該企業的品牌內涵與產品特性。

　　這就回到了我們上文所說的，廣義的操作系統是跨車型、分層級、高度復雜的集成軟件包。

　　而這樣的操作系統未來要想適應不同供應商和不同硬件的切換，就必須能夠通過標準化的軟硬件接口，與全行業的資源互動。

　　而未來只有通過軟件對標準化硬件的定義和調用，才能實現汽車產品之間的差異性。曹斌說：“可能這一點目前在行業內還有一些爭議，不過大家的認識正在日漸趨同。越來越多的同仁都認為，未來軟件在汽車上將發揮更加重要的作用，而硬件則將趨于標準化，最終車企將主要通過軟件來構建差異化的產品。

　　車企不會因為沒有掌控操作系統而丟掉自己的靈魂。

　　軟件是一套代碼，芯片是運行代碼的一個硬件，而數據是系統對外部環境的一種記憶，這種記憶決定了系統的能力。

　　當然，過去受限于數據采集、處理和應用的手段不足，這種記憶并沒有充分發揮作用，只停留在構建相對固化的功能上，還不能真正用于理解人。而現在隨著神經網絡等人工智能算法的不斷發展，這種情況正逐漸得到改變。

　　未來的軟件一定是基于數據、面向場景、理解需求而開發的。

　　由此將出現多個硬件的應用組合，比如打開車門的時候，車內燈光會自動亮起來，這就是一種組合;又如座椅姿態可以和車內溫度、空調風向調節同步，這也是一種組合。未來會有很多實現這種跨部件、跨系統、跨功能應用組合的軟件，而車企則需要構建起用戶行為模式、車輛運行狀態和外部環境情況共同優化的模型。

　　上述這類軟件最終只能由整車企業來主導，因為任何一家供應商都無法解決整車層面的多部件、多功能、多場景的協同問題。

　　這是第一點不同。

　　另一方面，硬件與軟件解耦是未來趨勢，軟件不再需要針對特定的硬件開發，而是可以靈活調用標準化的各種硬件。

　　由此，軟件開發者與硬件開發者將會完全分離。

　　將來整車和零部件就好比是電腦和外設的關系，它們之間通過標準的USB接口來連接。

　　即便這一系統不是車企主導的，在軟件定義汽車時代，汽車企業一樣可以掌控自己的靈魂。就像今天的小米、三星手機，雖然系統內核是一樣的，但他們的品牌精神是完全不同的。

　　換句話說，雖然車企看似失去了整車操作系統被關上了一扇門，但此時另一個世界的大門已向車企打開。

　　正如當初AUTOSAR提出的口號：“Cooperate on standards, compete on implementation”。這正是智能汽車時代不同汽車品牌的核心價值所在。