車用操作系統難題需從“根”上解決

文 / 本刊記者 馬琨

操作系統內核是汽車實施高效安全的基礎，脫離了內核，即便操作系統做得再好，從“根”技術上來說也是不可控的。脫離了“根”技術，我們隨時都有可能被“卡脖子”。

多年以來，由于開發難度大、周期長，難以獨立形成商業模式，國內一直都沒有一套屬于自己的車用操作系統內核。然而近年來，中國已成為全球最大的智能汽車市場，技術創新和產業生態發展日新月異，我國迫切需要一個開源、開放的操作系統內核，支撐全新技術架構的軟硬件協同創新。這是我國實現新能源領域彎道超車的重要途徑，也是中國汽車產業從汽車大國邁向汽車強國的必然選擇。

今年5月27日，中國汽車工業協會（以下簡稱“中汽協會“）正式發布中國車用操作系統開源計劃中首個微內核開源項目，引起了社會廣泛關注。項目發布后，《汽車縱橫》記者就該項目的相關問題采訪了中國汽車工業協會秘書長助理兼技術部部長王耀。他表示：“我們有責任盡快打造一個以開源內核為基礎的智能網聯汽車軟件系統中國方案。”

研發操作系統內核意義重大

“車用操作系統與汽車芯片在整個汽車產業鏈中，處于最底層的位置，具有很大的撬動作用，一旦底層的芯片與操作系統出現問題，會對我們整個汽車產業十幾萬億元的產值產生重大的影響?！蓖跻硎?，內核是一個操作系統的核心，此次中汽協會發起并推動的中國車用操作系統開源計劃，旨在通過對底層原創技術的開源，與行業共建、共享、共治，逐步發展出“根”在中國的新一代自主車用操作系統，其中的內核是真正的‘根’技術。

據王耀介紹，當前，QNX、Linux、Android仍是底層操作系統的核心，主流車企的智能駕駛操作系統或車載操作系統大多采用QNX+Linux或是QNX+Android的組合方式。在車載操作系統應用領域，QNX操作系統占據50%以上的市場份額；在智能駕駛操作系統領域，QNX操作系統占據市場份額更是高達90%，幾乎處于壟斷地位。

雖然在車控操作系統領域，我國已實現完全自主可控，得到規?；炞C，具備全面國產化替代能力，但由于受到國際主流產品擠壓，市場覆蓋率始終有限。王耀表示，我國在車用操作系統微內核方面的研究嚴重滯后于國際，幾乎沒有可以與QNX對標、抗衡的國內產品，而國產智能網聯汽車更是嚴重依賴于QNX操作系統，這不僅面臨“卡脖子”風險，還制約了國產車用芯片和上層應用軟件的發展。

王耀認為，開源操作系統微內核，將有助于推動汽車領域的技術發展和開源生態建設，基于開源模式形成可持續發展的汽車軟件創新平臺，實現技術、人才、知識、項目、生態、資金等的共享，推動技術創新迭代。對此，中國工程院院士李克強也發表了類似的看法。

在李克強看來，中汽協會軟件分會發布中國車用操作系統開源計劃并推出開源操作系統微內核，將有助于從芯片、工具、內核、應用、產業、開源等多個層面的自由發展，從而推動汽車領域的技術發展和開源生態建設。

底層內核建設需戮力同心

據《汽車縱橫》記者了解，此次中電科普華基礎軟件向行業開源了“龘”(EasyAda)微內核源代碼，將采用木蘭公共許可證（第2版），已通過開放原子開源基金會代碼托管平臺AtomGit公開發布包括初始化代碼、核心功能源代碼、芯馳G9X適配代碼等共計122個文件，14883行源代碼。芯馳G9X是此次發布的中國車用操作系統開源計劃的首個適配芯片。在項目中，芯馳將充分發揮全場景智能車芯企業在技術、產品和量產應用上的全面優勢，做好底層芯片支撐。

據悉，G9系列處理器是芯馳科技專為新一代車內中央網關設計的高性能車規級汽車芯片，采用雙內核異構設計，包含高性能Cortex-A55 CPU內核及雙核鎖步的高可靠Cortex-R5內核，在承載未來網關豐富應用的同時，也能滿足高功能安全級別和高可靠性的要求。不過，芯片提供的只是“物質基礎”，“上層建筑”則是要靠操作系統來完成的。

相比之下，操作系統的開發難度更大，一方面需要貼合汽車特性，符合國內用戶的使用習慣，另一方面還需要直接呈現到產品與用戶交互上。因此，操作系統的內核研發是一個系統工程，單憑一家或幾家企業的能力顯然無法快速地推進底層內核的建設與替代工作。據王耀介紹，目前開源的這款微內核，還不成熟，距離真正可上車量產應用還有很長的路要走，因此需要產業上下群策群力，共同加入中國車用操作系統開源共建當中。

“開源只是一種共建的形式?！蓖跻硎?，開源除了“開放性源代碼”外，還代表著專利、技術、平臺的開放和共享，如何更好的建立產業共識，包括產業上下游對開源認知的統一，這是開源內核計劃推行的難點之一。

而開源又是行業的大勢所趨，因此需要建立科學的共建共享機制，更好的調動產業資源。在企業達成共識的基礎上，如何讓貢獻者能公平、方便的共享成果，積極為開源貢獻，這同樣也是中汽協會的思考之一。

2025年，微內核逐步替代QNX

“當我們整個產業在面對智能化的變革時，才可以真正從底層技術上夯實地基，實現超越。”據王耀介紹，為推動自主車用操作系統技術的發展，中汽協會初步確定了三個階段的目標。2023年底之前，完成POSIX PSE51標準服務的開發并啟動OEM預研項目；2024年，力爭實現功能安全的驗證并啟動OEM量產項目；2025年，在產業共建基礎上，基于開源微內核的自主車用操作系統逐步替代QNX，力爭實現自主開發和上車應用。這些目標的完成將為中國在智能汽車領域實現自主研發與應用提供堅實的技術基礎和支撐。

針對中汽協會發起并推動的中國車用操作系統開源計劃，王耀表示，只有在開源生態中所有的參與方都能從中獲益，產業層面才能真正形成生態合力。未來的運營模式，希望是產業鏈上下游企業，積極參與共建的基礎上發揮各自所長，形成增值的服務和產品，來滿足中國主機廠商的需要。

據王耀介紹，未來推出的車用操作系統微內核將是社區版，即每家企業都可以基于它發展自己的發行版軟件，同時可以將其與自身的操作系統和中間件結合，形成更好的解決方案。

這種有機的結合方式一方面能夠滿足不同廠商的需求，幫助廠商快速構建自己的平臺，另一方面也能提高軟硬件的兼容性和協同性，以更好地滿足不同用戶的需求。業內人士認為，這樣的開源模式將成為未來智能汽車產業創新的新方向，推動中國車用操作系統技術的快速發展。

原工業和信息化部部長苗圩曾指出：“如果我們要增強緊迫感，我寧可用三年的時間，通過三年的努力打造一個自主可控的、開源開放的、最好是免費的操作系統，形成在中國市場上的產業發展生態。”隨著軟件定義汽車時代的到來，車用操作系統發揮著越來越關鍵的作用，也為中國本土車企提出了新的挑戰。

在這個新的競爭環境下，推動自主可控的開源車用操作系統是中國汽車產業走向高質量發展的必經之路。因此，中汽協會倡議更多汽車產業同仁秉承開源共建精神，積極加入中國車用操作系統開源共建，群策群力，打造中國標準，推出以開源內核為基礎的智能網聯汽車軟件系統中國方案，共同構建開源、開放的新一代車用操作系統根社區，推動全球智能網聯汽車技術發展。