东软睿驰曹斌：我们正迎来打造一款由中国主导的汽车操作系统的窗口期

　　不少汽车企业逐渐认识到芯片对于汽车供应链自主可控的重要性，但操作系统是比芯片更加迫切的问题，是决定汽车智能化、网联化胜负的关键。而现在，全球智能汽车发展格局尚没有确定，留给中国汽车行业的时间窗口大概是3年，最多5年的时间。东软睿驰总经理曹斌如此表示。

　　文丨智驾网   晓雨

　　编辑 | 浪浪山上的小猪妖

　　智能汽车的躯壳与灵魂正加速分离，软硬解耦、跨域融合、中央计算已是智能汽车无法回避的技术方向。

　　汽车操作系统正被提上日程。

　　对于打造自主可控的汽车操作系统，原工业和信息部部长、全国政协经济委员会副主任苗圩曾在多个场合鼓与呼：“软件定义汽车时代，整车计算平台需要CPU加操作系统，鉴于美国打压中国高科技企业的前车之鉴，应及早谋划自主可控的芯片、操作系统。同时，统一的开源开放的操作系统，可以形成构架之上的APP软件，形成产业生态。加快建设开放的数据平台，可以进一步促进底层的算法优化。”

　　智能汽车会不会像PC时代诞生Windows一样具有垄断地位的操作系统，还是会像今天的手机一样诞生苹果OS和安卓两种风格迥异但功能类似的系统?

　　从目前的情况看，汽车娱乐通讯系统是QNX和安卓的天下;在自动驾驶域控中，则是新、旧框架并存，包括AUTOSAR Adaptive、ROS等;而在中央域控部分，采用的是实时核与非实时核共存的多核异构架构;在传统的纯ECU领域，更多的是借鉴AUTOSAR Classic。

　　一辆车内不可能由一套统一的操作系统来控制却是当前业内的共识。

　　不过，东软睿驰总经理曹斌近年来在不同场合多次表示，打造广义的汽车操作系统时机正在到来。

　　他说：“随着智能化驱动新E/E架构向域控制器升级，采用SOA架构思想的域控制器逐步量产落地，中央域控和自动驾驶域控面临的挑战，势必会诞生一个新的广义汽车操作系统——以中央计算单元和自动驾驶域控为核心、具有一定分布式特征的操作系统：‘一个大脑管全身’。这一点值得行业重视。”

　　01.什么是广义的汽车操作系统

　　何为广义的操作系统?什么又是操作系统的内核?随着舱驾一体技术日渐落地，智舱OS与智驾OS采用一套系统能否保障行车安全?

　　这些概念不仅消费者无法分辨其中的逻辑，对于业内也时常造成混淆。

　　在了解智能汽车需要什么样的操作系统之前，我们先要了解上文多次提到的一个组织AUTOSAR。

　　AUTOSAR的历史并不长。

　　它的全称是汽车开放系统架构（AUTomotive Open System Architecture），它更准确的定义其实是一家致力于制定汽车电子软件标准的联盟，是一个组织。

　　AUTOSAR在2003年从奔驰、宝马、大众和大陆、博世一个德国国内的汽车产业链联盟最终发展成为一个涵盖全球汽车制造商、部件供应商及其他电子、半导体和软件系统公司的标准化组织。该组织要求各成员保持开发合作伙伴关系，致力于为汽车工业开发一个开放的、标准化的软件架构。

　　今天它的成员不仅有福特、PSA标致雪铁龙、丰田等世界传统车企巨头，也有来自中国的长城汽车、东风、一汽、上汽、蔚来、吉利等汽车厂商。

　　AUTOSAR成立的初衷是通过提升OEM以及供应商之间软件模块的可复用性和可互换性来改进对复杂汽车电子电气架构的管理。

　　这样整车厂和供应商可以共同合作开发一套汽车电子系统的软件开发标准，各个成员就可以专注功能的开发，而无需顾虑目标硬件平台。

　　AUTOSAR的出现，一方面推动了汽车软硬件之间开始全面解耦，另一方面推动汽车硬件开始标准化，为软件定义汽车打下了基础。

　　对于AUTOSAR，曹斌的评价是：对于整车开发而言，它是一套有效和成熟的方法，能够可靠的管理好整车的设计、信号、通讯。东软睿驰在2015年10月成立之后两年，在2017年加入了AUTOSAR，并成为高级会员单位。

　　但随着电子电气架构逐渐向中央集成式发展，尤其是面向自动驾驶的开发，AUTOSAR的不足逐渐暴露了出来。

　　“2018年NeuSAR正式发布，初衷是希望能够帮助国内整车企业进行更快捷地开发。随后，我们发现，在AUTOSAR Adaptive版本上进行域控制器开发并不能完全满足车企的本土化需求，通过在开发过程中不断提炼、积累、构造成熟的模块，2022年4月，我们又发布了NeuSAR DS(Domain System)，帮助车企在开发域控制器时可以基于一站式的开发环境进行适配。”

　　可以说，东软睿驰NeuSAR率先在国内实现了“AUTOSAR AP+CP+中间件”全栈软件平台产品量产落地，并在全球首家升级至AUTOSAR AP R21-11版本。

　　全新发布的基础软件新版本——NeuSAR 4.0，在AUTOSAR方面继续完善的同时，推出了面向跨域融合阶段的全新汽车软件应用开发框架，NeuSAR SF(Servic Framework)，使得一辆车内的车载操作系统、车控操作系统、自动驾驶操作系统等功能能够并线运营，根据不同需求及事件，做出相关反应。

　　由于涉及的操作系统多且复杂，如何捋顺彼此间的“逻辑”，就显得尤为重要。

　　NeuSAR既支持传统的ECU开发，同时又对新一代电子电气架构下的基于域控制系统的软件开发提供丰富的基础软件、中间件和开发工具，广泛应用在新一代架构下的自动驾驶、智能驾舱、底盘动力、车身控制等域控制系统。

　　NeuSAR不仅包含了AUTOSAR的部分，并对其进行了增强，同时还有大量AUTOSAR未涉及，但对中央域控、自动驾驶域控开发更为友好的工具和模块。比如NeuSAR SF，这是东软睿驰继推出ASF(AUTOSEMO Service Framework)后，在NeuSAR中增强了自身特性的中间件应用框架。

　　NeuSAR 4.0相当于在AUTOSAR之上，又成长了一层，完成了一套中间件，可以提供更多的算法支持，提供一种类似于苹果iOS的开发方法，打造类似于手机App的汽车App。

　　换言之，NeuSAR实现了对AUTOSAR的迭代。

　　NeuSAR 4.0虽然与安卓Android OS和苹果iOS并不能完全划等号，但汽车厂家已经可以基于NeuSAR 4.0开发独特的汽车新功能。从这个角度来看，NeuSAR 4.0更准确的描述是一套开发智能汽车的软件架构，任何车企都可以在其基础上种树栽花。

　　曹斌解释说：“在汽车行业，尤其在中国的汽车产业会生长出一个相对开放的生态，这个生态有很多专业化的组件、功能件在一个通用的框架上面去集成。这个通用框架加上一些基础的专业组件，打包在一起，在一定程度上看，你可以认为它就是一个广义的操作系统。”

　　这相当于说基于NeuSAR 4.0会生长出一套新的操作系统，这个操作系统的定位和解决的问题与安卓相似。

　　那么随着NeuSAR 4.0的出现，是不是可以说我国本土公司解决了汽车操作系统的自主可控问题呢?在这里需要明确的是像苗圩多次警示的“缺芯少魂”的魂其实是汽车操作系统内核，今天在汽车领域基于绝对主导定位的是Linux跟QNX，国内中兴通讯、斑马则是这一领域的玩家。

　　为了说明白这一点，我们需要对广义的操作系统和系统内核有一个基本的了解。

　　02.

　　汽车操作系统为什么要广义与狭义并重

　　所谓广义的操作系统这一概念，是相对于狭义的微内核操作系统(如Linux)而言，除了内核外还针对开发者提供开发框架以及配套工具链的开发平台，主要面向广大应用的开发者，最具代表性的是Android、Windows。

　　广义操作系统分为上层软件、人机交互、数据连接等提供接口和运行环境，操作系统作为硬件和软件的接口起到承上启下的关键作用。

　　在这样一个广义的操作系统平台之上，开发者可以不受限于单个底层操作系统内核，汽车应用层面会更开放和丰富。

　　那么智能汽车会不会诞生一款像PC、手机打通一切功能，数据可无缝流转的操作系统呢?

　　“很难根据电脑、手机的情况，定义汽车的操作系统。这些消费类电子产品通常只有一个中央处理器，汽车未来的计算架构将是多样化的组合，涉及实时的部分、非实时的部分等，因此也就会有多种对应的操作系统。”曹斌认为：“这种状况会长期存在。”

　　“汽车操作系统最主要的变化集中在3个领域，一是智能座舱，一是传统的零部件，一是中央域控和自动驾驶域控。前两个领域虽然出现了开发难度加大等痛点，但依然有现成的框架和开发方法可供采用。”

　　正是因为“中央域控和自动驾驶域控面临的挑战”，曹斌判断“会诞生一个以中央计算单元和自动驾驶域控为核心、具有一定分布式特征的新的广义操作系统。”

　　曹斌指出：“NeuSAR的独特性在于兼容AUTOSAR，而苹果的iOS无法做到这一点。主机厂要用AUTOSAR，iOS就上不了。所以一些专注L4的自动驾驶公司导入到量产很困难，只能跑一些试验车，因为在量产车里跑先进的iOS算法很困难。”

　　NeuSAR 4.0既可以兼容AUTOSAR，又对中兴通讯、斑马等中国本土操作系统内核企业进行了适配。

　　目前，东软睿驰、中兴通讯、芯驰科技三方联合打造了全国产化的车控平台解决方案。

　　该方案基于芯驰的X9、G9、V9、E3系列芯片，中兴通讯的微内核OS、Hypervisor、Safety Linux系列车用操作系统以及东软睿驰的基础软件平台产品NeuSAR aCore、cCore、ASF、DS以及工具链，针对数字化转型下的新型集中式E/E架构，提供全国产化的、自主的广义操作系统形态。

　　不过，形成本土汽车操作系统生态注定是漫长的。

　　曹斌表示，因为汽车行业的特点是芯片种类繁多，这就需要与微内核操作系统进行适配，因而难度高，需要长时间进行打磨。

　　不过，对于中国的汽车产业而言，独立打造一款自主可控的操作系统内核，技术上虽然可行，但替代Linux的难点在于既无法保证稳定性，商业上也无法获得现实收益。

　　在曹斌看来，广义的汽车操作系统对当前的智能汽车产业更为迫切。

　　“短期来看，一些经常被采用的汽车操作系统对国产芯片的支持度不高，这就需要自主的狭义(微内核)操作系统;而从长期来看，操作系统的本质，是为应用开发创造合适的环境;获得市场成功的操作系统，离不开规模庞大的应用开发群体。我国汽车行业充满活力，对于技术开发有足够敏锐的嗅觉，又具有较强的市场把握能力，消费者又对新兴产品接受度高。因此，在我国，汽车操作系统的发展要广义与狭义并重，并不断发展壮大，获得更多的生态支持。”

　　03.

　　为什么打造广义的汽车操作系统的时间窗口只有三到五年

　　对于今天的整车企业而言，矛盾点并不在操作系统内核，而是整体的框架，可集成的第三方模块、组件这些资源不足。

　　如果今天的车企基于软件定义汽车的逻辑开发一款新车，它所需要的软件量比现在特斯拉、大众投入的开发量还要巨大。

　　这对于一家车企是不可承受之重。

　　但随着高算力芯片等硬件的出现，使得整车企业必须加快产品开发节奏;同时，自动驾驶操作系统、整车控制操作系统和人车交互操作系统开发非常复杂、工作量极大;同时，面对汽车本身的安全性、可靠性等要求，原有的开发架构和方法又难以实现更好的支撑。

　　也就是说今天的车企需要的是一个更加开放的应用框架，而不是从零到一打造一套全栈自研的系统，它需要什么功能只需要在这个开放的应用框架上去集成。

　　正是基于这些因素，构建广义的汽车操作系统的时间窗口期正悄然到来。但曹斌强调，窗口期事实上并不长，只有三至五年左右的时间。

　　其一是留给中国市场的时间窗口，在全球智能汽车发展格局尚没有确定之时，中国汽车行业有望在继PC、手机之后，终于有机会基于中国市场特点打造一款由中国市场生态主导的汽车操作系统；其二，中国高度竞争的市场环境和中国消费者对汽车数字化的需求引导汽车行业迅速打造统一的软件架构，将在三到五年内推动智能汽车操作系统生态的形成。

　　汽车操作系统的核心不是自研而是生态，窗口期之所以只有两到三年，是市场倒逼的结果，两到三年之后，中国的汽车软件生态肯定会形成一个相对稳定的格局。

　　这是因为智能汽车与智能手机的发展有相似的地方，也有完全不同的一面。

　　随着整车毛利率不断下降，每行软件代码的价值也会急剧下降。

　　但每一次迭代、改动，发生事故的概率也会增加，汽车对可靠性的要求远超智能手机，这对任何一家企业而言都是一件沉重的负担。

　　对于行业而言，没有必要40多家车企，一百家Tier1都去做定位、开发大模型、数据标注。

　　正因如此，曹斌说：“NeuSAR希望打造一个开放的生态，以灵活的开发模式、开放共建的合作态度、迭代进化的功能服务，支持车企快速应用创新和集成。”

　　今天，不仅华为、斑马、博世宣称在打造汽车操作系统，大众、奔驰也组建了庞大的软件团队，像大众的VW OS，奔驰的MUBX都是车企独立投入的自研操作系统。

　　但可以预见的是，车企对于全栈自研操作系统的冲动会在两到三年之内慢慢冷静下来。

　　“全栈自研在经济模型上很难维持。”曹斌说。

　　目前，东软睿驰与广汽、长安、东风岚图、吉利等整车企业，以及采埃孚、地平线、芯驰科技、中兴通讯等供应商合作伙伴都正在开展深入的合作。

　　曹斌表示：“汽车产业的这一趋势导致汽车行业出现了既有软件开发的方法学、工具、编程语言，现在很多域控制项目就是大家在里面去解决一些非常棘手的，过去又没出现过的问题，现在处于问题、难题阶段。如果一旦出现一套方法可以大大降低这件事情的难度，大家都会用这套方法，这就是窗口期出现了。问题一旦解决，窗口期也就关闭了。这就是为什么说窗口期只有两三年的原因吧。”

　　但这是否说明主机厂不用在平台类的操作系统上追求全栈自研，是不是没有必要打造独立的软件研发团队呢?

　　当然有必要。

　　04.

　　车企需要建立跨时间、跨部门、跨功能的软件研发组织

　　曹斌指出，整车企业确保汽车品牌内涵及产品体验的定义权，在数字化时代提升核心竞争力有两大关键因素。

　　其一，车企确实应该参与软件开发，而且要在其中掌握一定的主导权、形成独特性。

　　所谓独特性，就是汽车中一些核心软件必须是车企独有，而不是由供应商提供。因为供应商既可以给这家车企供货，也可以给那家车企供货，这样才能让自身的商业利益最大化。因此车企一定要把一部分核心软件掌握在自己手里，这部分软件是产品的差异性所在，也是产品的“灵魂”所在。

　　但在软件投入上的核心是搭建起可以支撑核心软件不断成长、持续进步的架构和组织，这是软件未来发展的生命力，而不是只关注整车控制、动力优化、自动驾驶和人机交互。

　　这是由软件的独特性决定的：一方面，与硬件不同，软件没有生产制造成本，可以复制拷贝。另一方面，软件又是一个高度复杂的系统，软件发展的核心诉求就是要战胜这种复杂性。比如说我们需要写100行软件代码，只要找一名受过训练的高中生就可以做到;但是如果我们需要在100万行软件代码里增加100行新代码，这个工作恐怕连很多博士毕业生也未必能胜任。

　　因为只有非常熟悉这100万行软件代码的团队，经过反复研讨才能写出更好的100行代码。不能在原有基础上优化的软件代码其实只是垃圾。

　　也就是说，软件与开发和维护软件的组织之间是一种共生的关系，不能把软件当作一个固化的单独部件来看待。

　　其二，在软件开发上，车企应该优先形成系统集成及测试的能力。

　　以自动驾驶软件为例，现在一套自动驾驶系统软件的复杂度，绝对超过汽车上其他任何一个硬件总成。对于这样复杂的系统，车企要思考的是如何确保各种功能，如高速巡航、自动跟车和自动泊车等，都能很好地提供给用户使用。这对于车企来说是第一要务。

　　在这个过程中，车企可以得到很多供应商的支持，有做算法的，有做芯片的，还有做摄像头或者雷达的，等等。关键在于如何把供应商提供的这些硬件和软件，都在汽车产品上有效组合起来，实现所需的各种功能。

　　这就要求整车企业必须具备两大能力：

　　一是系统集成能力。对于自动驾驶来说，系统集成能力意味着车企必须有清晰的软件架构。否则来自不同供应商的各种软件组合在一起，是难以良好运行的。

　　二是系统测试验证能力。包括数据的获取、标注、筛选和训练等环节都要有验证，而且需要从“后端开发”覆盖到“前端开发”，并由不同专业技能的专门团队分别负责。

　　这是车企掌握软件能力必须解决的关键问题。

　　车企在具备了上述能力之后，考虑其他分工才有意义。

　　所以，车企无论是优先构建自动驾驶系统，还是优先投入智能座舱或车身控制软件，都需要先建立起可持续成长的软件架构及团队组织，并形成系统集成能力和测试验证能力。

　　同时为了开发智能汽车，整车企业建立独立的软件团队应该是面向企业整体需求的软件团队，而非以往面向部件的功能式部门。

　　这个软件团队并不局限于产品开发的时间节点，也不只是针对某个具体车型的开发，而是负责开发企业当前以及未来多款车型的核心的整车平台化软件。

　　所谓整车平台化软件，就是与部门无关，与功能解耦，而且也与时间解耦，与具体车型解耦，能够有效支撑不同时间点上市的不同车型的核心软件系统。这对于车企的软件驾驭能力以及整车架构的规划能力，都是非常大的考验。

　　曹斌也强调道，汽车行业未来有两个大方向是确定的。

　　一是汽车硬件标准化。未来汽车产品一定是由一系列标准化的硬件组成的。

　　二是汽车软件会出现分层与分工，形成专业化的软件平台公司、工具公司以及专注于不同领域的应用软件开发公司，比如自动驾驶系统、人机交互软件等。

　　在这个过程中，会有一批独立的软件公司成长起来，并且形成一定的品牌效应。

　　这些软件公司提供的各种软件，既包括操作系统内核，也包括各种中间件甚至是应用软件，都体现着该企业的品牌内涵与产品特性。

　　这就回到了我们上文所说的，广义的操作系统是跨车型、分层级、高度复杂的集成软件包。

　　而这样的操作系统未来要想适应不同供应商和不同硬件的切换，就必须能够通过标准化的软硬件接口，与全行业的资源互动。

　　而未来只有通过软件对标准化硬件的定义和调用，才能实现汽车产品之间的差异性。曹斌说：“可能这一点目前在行业内还有一些争议，不过大家的认识正在日渐趋同。越来越多的同仁都认为，未来软件在汽车上将发挥更加重要的作用，而硬件则将趋于标准化，最终车企将主要通过软件来构建差异化的产品。

　　车企不会因为没有掌控操作系统而丢掉自己的灵魂。

　　软件是一套代码，芯片是运行代码的一个硬件，而数据是系统对外部环境的一种记忆，这种记忆决定了系统的能力。

　　当然，过去受限于数据采集、处理和应用的手段不足，这种记忆并没有充分发挥作用，只停留在构建相对固化的功能上，还不能真正用于理解人。而现在随着神经网络等人工智能算法的不断发展，这种情况正逐渐得到改变。

　　未来的软件一定是基于数据、面向场景、理解需求而开发的。

　　由此将出现多个硬件的应用组合，比如打开车门的时候，车内灯光会自动亮起来，这就是一种组合;又如座椅姿态可以和车内温度、空调风向调节同步，这也是一种组合。未来会有很多实现这种跨部件、跨系统、跨功能应用组合的软件，而车企则需要构建起用户行为模式、车辆运行状态和外部环境情况共同优化的模型。

　　上述这类软件最终只能由整车企业来主导，因为任何一家供应商都无法解决整车层面的多部件、多功能、多场景的协同问题。

　　这是第一点不同。

　　另一方面，硬件与软件解耦是未来趋势，软件不再需要针对特定的硬件开发，而是可以灵活调用标准化的各种硬件。

　　由此，软件开发者与硬件开发者将会完全分离。

　　将来整车和零部件就好比是电脑和外设的关系，它们之间通过标准的USB接口来连接。

　　即便这一系统不是车企主导的，在软件定义汽车时代，汽车企业一样可以掌控自己的灵魂。就像今天的小米、三星手机，虽然系统内核是一样的，但他们的品牌精神是完全不同的。

　　换句话说，虽然车企看似失去了整车操作系统被关上了一扇门，但此时另一个世界的大门已向车企打开。

　　正如当初AUTOSAR提出的口号：“Cooperate on standards, compete on implementation”。这正是智能汽车时代不同汽车品牌的核心价值所在。