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中汽创智李丰军:融合突破,探索中国车用操作系统发展之路

日期:2023-12-01    来源:中国汽车报网

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2023
12/01
11:59
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关键词: 中汽创智 智能网联汽车 新能源汽车

在围绕智能网联汽车电子与软件创新发展展开深入研讨和交流合作的一场峰会上,中汽创智CEO李丰军发表演讲,以下为演讲实录。

我报告的题目是《融合与突破,探索中国车用操作系统的发展之路》。

我介绍的内容主要有以下两个方面:

一、中国车用操作系统的现状和趋势。

二、中汽创智成立以来在车用操作系统方面的一些想法和做法。

首先介绍一下现状。目前汽车智能化的发展,技术的变革,确实使软件已经成为汽车智能化的一个核心基石,主要体现在以下三个方面。

第一,未来的汽车在向场景化、个性化、智能化、网联化的方向发展,这就使得丰富的软件带来了汽车全新的产品力。同时,由于互联网的发展,汽车原来是在设计当中有一些产品竞争力考虑。现在通过OTA的技术,使汽车在使用当中的功能也不断在迭代,形成了一个包括新功能增加,来形成了千车千面的状态。

第二,目前各种新技术都在跨界、跨领域的应用到汽车领域,这也推动了汽车的软件和汽车智能化的发展。

第三,芯片、硬件,算力不断的增加,使得我们整车架构由原来的分布向集中,这就使得芯片由单核逐渐的变成多核,由单域变成跨域。这样就对我们的软件也带来了更多更新的要求,也对我们软件发展起到了推波助澜的作用。

基础软件作用或者车用操作系统作用不断的呈现,并且已经成为汽车软件的基础。主要是从两个方面来看。

第一,从ICT的经验来看,智能汽车就像手机一样,不断的迈入硬件标准化和应用个性化的状态,这种变化主要的支撑就是基础软件作为一个核心基石。

第二,车用操作系统,它为智能汽车构建了四层价值的架构。

一是形成了一个标准规范化的开发软件的环境;二是通过软件开发的接口来引入了整车软件的开发生态;三是更多第三方开发者的加入,软件的创新也带来了越来越丰富的应用生态;四是这种状态给我们用户带来了更多极致的体验。

前几年车用操作系统的概念还是比较混乱的,近期车用操作系统的定义基本上达成了共识。主要是按场景来分,可以分为车控操作系统、座舱操作系统以及智驾操作系统。

从开发的深度来看,主要是可以分为狭义的操作系统,它主要是负责软硬解耦。目前,狭义操作系统我们国内还是比较落后,主要的产品还是是应用于LINUX或者是QNX产品。广义操作系统就是硬件之上,应用层之下,它主要解决了一个软软解耦这样一个功能。同时也为软件开发形成软件的底层平台。

近几年,各个主机厂,尤其国外能力比较强的主机厂,结合车、路、云端一体化,都提出了自己整车操作系统这样一个概念,主要就是建立一个软件的整车开发平台,来实现自己软件的快速迭代和快速部署。同时,也为第三方开发一个标准开放的一个接口,来形成这个软件开发的一个生态。

尽管我们智能汽车发展是如火如荼,同时我们的销量也是屡创新高,但是我们仍然存在着一些行业的痛点,像车用操作系统也一样,虽然是已经从缺魂迈入了有魂,但是要实现强魂,还是有很多难题和痛点需要解决。

车用操作系统的生态问题,毕竟我们是后来者,已有的生态是不具备的,同时是为了兼容已有的生态,我们就限制了发展和创新。宏微内核是一个不可调和,甚至是各自优缺点是比较明显的,还无法去平衡。目前操作系统还是遵循着国外的技术路线和国外的标准,缺乏自主性。同时,这些标准有些还无法满足我们中国的特殊场景,比如说CP它对于面向服务的DDS,它是无法解决的。AP就是面向整车域的数据互通,这样的描述还是没有的。汽车异构设备还是很多的,这种还是无法无缝的协同。虽然我们有了一些汽车软件的开发平台,但还是比较弱的,相对于互联网行业,汽车的软件开发能力还是比较低的。即使这种软件开发平台有了第三者开发平台,但也是起步晚、应用少。同时,我们软件开发平台的标准化和平台化还是略显不足的。

针对这些痛点,我们要想打造一个实现车路云端互联,安全可靠的数字底座。车用操作系统目前是呈现出非常明显的六大趋势:多端部署、跨端通讯、安全可靠、高效开发、软硬融合、生态开放。下面我就对这六个做一解释。

目前智能汽车包含了很多的智能终端,每一个终端都要部署车用操作系统,能否开发一个可以根据终端的应用场景不同,来进行操作系统不同的组合和拆解,开发一个操作系统就可以覆盖所有的终端,这就是一个趋势。同时设备之间还得是能够快速的连接,能力的互助以及资源的共享,这个就需要我们通过分布式的原总件技术来实现。

安全可靠。对第三方开发者开放的一个软件的平台,一定是要有安全需要,这个安全需要主要体现在三个方面。安全的协议站和代码库是要建立的;安全的工具链;安全的设计规范和设计标准。

要想实现软件的开发高效化,除了靠我们这个软件开发平台是一个标准规范的外功之外,还要靠我们软件的内功,就是软件的原子化,就类似于汽车软件的SOA,把稳定重复的软件封装成固定的服务。面向这样的服务,来实现更大程度的复用和共享。同时车用操作系统,目前正向着加速原子化的进程,也就是呈现出我们所说的技术中台化,做厚中间件,做薄应用层的趋势,同时未来的原子化怎么能够向下进一步下探,会带来什么样技术演进的可能性,还需要进一步的探讨。

再一个趋势就是软硬融合,生态开放。原来整车厂或者Tier 1对于一个芯片的需求提出是一个痛点。同时芯片设计需要一个精准的需求输入也是一个痛点。近期,随着仿真的发展,给我们提供了一个能够在没有很大投入,很短时间内就可以通过仿真来对芯片的定义做一些精准的定义。

最后软硬件结合在生态开放方面,基础软件的建设离不开生态的建设,主要有两个方面。操作系统本身,它需要有一个开放的接口,同时也推动我们芯片企业基础软件供应商,包括控制器供应商,能够建立一个强大的操作系统的底座。另外是行业组织的推动,像学会、协会应该推动相关标准规范的建立、推广和应用,同时也构建开放、开源和多层的立体生态体系,来满足中国的应用场景,提出中国的应用方案和形成中国的标准。

中汽创智成立以来,把车用操作系统的开发作为一个重要的业务领域,主要的愿景就是要打造一个最可编程的车用操作系统,来赋能整车厂软件定义系统。

我们主要是采用三步走,一是按照国外的技术路线和标准,来开发出擎臻分布式操作系统。这是第一代,主要目的就是实现国产化替代。二是我们到2025年的时候,力争开发出一个擎臻第二代泛圆式操作系统,这个操作系统就是在架构上要有一些创新。主要的技术就是为了满足中国的应用场景,宏微核优点全部兼容的架构。2027年我们就要建立擎臻的整车操作系统,当然这个是要在整车厂的牵动下来,赋能整车的生态和环境的建设。

下面介绍一下擎臻分布式操作系统,主要包括了CP、AP、微内核、虚拟化,包括一体化的工具链以及应用场景的车控、自驾、车载都适用的操作系统。它的特点,擎臻cp主要是提供了多层安全框架,同时也实现了MCU多核间的安全通讯。擎臻CAP就是在通用AP基础上,加上了自创的自动驾驶中间件AD这样一个构架,来满足更丰富的应用场景。内核采用了混合为内核的理念架构,来兼顾安全与性能这样的一个架构。同时,目前这个产品已经通过了功能安全D级的认证。

泛圆操作系统主要的技术就是基于元素粒子化,来实现可部署任意半载的终端操作系统,它是以操作系统内核为核心来构建一个通用、互联、开源、泛在的数字底座,主要有以下六个这个方面的考虑。

弹性大小,多端部署;分布式技术,可以跨端通讯;三是架构核心,性能可以比现在的内核有非常明显的跃升;主要靠元素粒子化,就是灵活组合;全站高效,有一个开放的平台;安全可靠,数据也有保护。

擎臻的整车操作系统主要是由主机厂来牵头,以擎臻泛圆操作系统为基础,来实践软件开发先行,整车功能快速迭代,这样一个软件开发的平台。主要是包括一个开发平台,一个开发产品,一套开发流程和一套数据中心。

最后就是中国汽车智能化的发展,为了满足多样化场景,车用操作系统目前出现这种多端部署、跨端通信、安全可靠、高效开发以及软硬融合,这样生态开放的六大趋势并持续的演进。

中汽创智通过三步走,来实现车用操作系统的国产替代以及架构创新,包括整车软件开发生态的构建。车用操作系统是一个非常庞大的系统工程,中汽创智也愿意致力于协同产业链上下游赋能主机厂,助力国产车用操作系统规模化应用和持续迭代。

(本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅,仅供参考。)

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