
沒有自主可控的操作系統,汽車產業也就沒有了安全的底座,相當于在沙子上面起高樓。
作為智能汽車的重要組成部分,車用操作系統一直被譽為“汽車的靈魂”,關鍵程度不亞于汽車芯片。但遺憾的是,在全球汽車市場,車用操作系統這片藍海被國外廠商長期“霸占”,國產企業“難出頭”。全國政協常委、經濟委副主任苗圩曾公開表示,目前智能汽車操作系統市場格局未定,未來三年是國產操作系統發展的關鍵窗口期。
時間緊、任務重,搶占車用操作系統戰略要地、加速國產化替代,成為當務之急。幸運的是,近日,國內車用操作系統捷報頻傳,在開源這一開創性的戰略思路下,車用操作系統自主可控迎來了希望的曙光。
6月18日,普華基礎軟件聯合開放原子開源基金會、中國汽車工業協會以及中國一汽、東風汽車、長安汽車等10余家整車及芯片企業啟動開源共建儀式,共同點亮“中國車用操作系統開源共建計劃”,宣布“龘”微內核(EasyAda)項目通過開放原子開源基金會TOC評審,成為基金會孵化籌備期項目;同日,普華基礎軟件主導的國內首個規模化、量產級的開源安全車控操作系統項目——“小滿”也正式啟動。
“沒有自主可控的操作系統,汽車產業也就沒有了自主可控的安全底座,相當于在沙子上面起高樓。”“必須解決汽車產業‘缺芯少魂’難題,這是普華基礎軟件作為央企必須肩負起的使命擔當。”“開源不是目的,而是工具和手段,通過這種工具和手段,我們希望匯聚更多的產業協同創新。”針對汽車軟件開源生態的愿景與趨勢,《汽車觀察》獨家專訪中國電科普華基礎軟件總經理劉宏倩。
國產占比亟待提升開源勢在必行
按全國汽車標準化技術委員會(NTCAS)定義,車用操作系統分為安全車控操作系統、智能駕駛操作系統、車載操作系統三類,分別應用于安全車控域、智能駕駛域、智能座艙域。從目前的全球產業格局來看,在這三大領域,國外廠商均占據主導,國內企業仍處于弱勢地位。
在安全車控操作系統領域,以德國Vector、博世旗下ETAS、大陸旗下EB等為代表的國外廠商的裝車占比約為90%,國產企業裝車占比雖然近年來持續上升,但仍只有約10%左右的份額。智能駕駛操作系統國外廠商的市場覆蓋率同樣在90%以上,QNX是其中的典型代表,國內廠商主要包括華為、普華基礎軟件等。智能座艙域的車載操作系統則主要關注人機交互和體驗,其中娛樂系統主要采用安卓、Linux,儀表中控主要采用QNX,國外占比約為70%,國內則主要是華為鴻蒙。
懸殊的市場占比下,加速車用操作系統國產化替代成為當務之急。但要想獨立開發一款成熟可用的操作系統,談何容易?以Linux為例,截至2020年Linux內核源代碼有2 785萬行,有2萬多開發者參與研發。對比之下,在未來的兩到三年窗口期,開源成為絕佳選擇。
“車用操作系統開源具備資源共享、研發合力、成本優化等多重優勢。”劉宏倩表示,傳統的供應鏈合作模式,存在協同效率低的問題;新興的全棧自研模式,存在各個企業重復建設、投入浪費的問題。開源模式可聚集全行業資源建立上下游企業、跨界合作伙伴共研、共治、共有的技術平臺,基于這個平臺,既可以解決重復造輪子,又可以避免技術封閉造成的低效率,實現軟件、芯片、整車、零部件的高效協同。
“汽車智能化的技術路線仍在探索期,開源模式能夠吸引更多的開發者參與到汽車軟件的研發和創新中,鼓勵開發者嘗試新的技術和方法,加快推動新技術的開發和驗證,減少和降低企業自身的技術局限和試錯成本,加速我國汽車產業在智能化下半場的技術迭代速度,在全球汽車產業競爭中取得先機。”劉宏倩說。
事實上,在IT領域,軟件開源已取得顯著發展與廣泛應用,從20世紀70年代萌芽到如今經過了幾十年的發展和積累,已經形成龐大的生態系統,成為推動技術創新和發展的重要力量。但與IT領域的開源不同,汽車行業的開源有幾點明顯特征。
一方面,在安全性與可靠性方面要求極高。汽車軟件直接關系到乘客和行人的生命安全,因此其開源應用需滿足極高的安全標準,開源軟件需要經過最嚴格的測試和驗證,確保其穩定性和可靠性。
另一方面,復雜性與集成性難度極大。汽車是一個復雜的系統,涉及至少幾百個軟件和硬件組件的集成。開源軟件在汽車中的應用需要與其他系統組件進行良好的兼容和集成,來確保整體系統的穩定性和性能。
此外,法規與標準極其嚴苛。汽車行業對安全性和可靠性的要求極高,行業本身有嚴格的法律法規的監管,以及成熟的開發流程和標準體系的規范,比如ASPICE開發流程、ISO 26262功能安全標準等,開源軟件在汽車中的應用不僅需要符合這些既定的法規和標準,甚至還要針對開源模式可能帶來的潛在風險增加額外的質量保證,比如漏洞庫的掃描及針對信息安全的更全面的測試,從而確保產品的安全與合規。
“盡管難度大、挑戰新,但我們仍然堅信,開源將為汽車行業帶來深刻的變化,加速創新與發展。”劉宏倩表態。
緊抓三年發展窗口期呼吁行業共建
隨著傳統汽車逐步轉變為第三大移動智能終端,“軟件定義汽車”成為必然趨勢,智能化的核心是基礎軟件,智能汽車基礎軟件承載智能汽車應用生態與產業生態,為上層軟件和底層硬件提供必要支撐,是構筑汽車數字化底座的核心基石。
作為國內第一個安全車控操作系統產品的提供方,普華基礎軟件于2010年推出首款安全車控操作系統產品,2014年實現第一個國產車用操作系統的量產應用,2022年成為首個安全車控操作系統通過TüV萊茵ISO 26262 ASIL D產品認證的基礎軟件企業。截至2023年底,安全車控操作系統產品已實現規模量產累計超過1 700萬套。
2023年,在國家呼吁加強國產車用操作系統研發、加速實現國產化替代的背景下,作為央企的普華勇挑重擔,向行業開源“龘”(EasyAda)微內核源代碼,正式邁開開源的步伐。
“我國汽車產業正處于重要的轉型升級階段,操作系統作為智能網聯汽車的核心組件,對整個產業鏈的發展至關重要。選擇在這個時間點推出開源,是為了解決在行業轉型期整車企業研發成本壓力、研發效率挑戰的痛點。”回望開源“龘”(EasyAda)的初心,劉宏倩仍歷歷在目。
在過去整整一年的成長期,開源“龘”(EasyAda)項目經歷了很多困難,譬如政策的配套、法律模式的探索、資金的募集、人員的培訓等,不勝枚舉。但最難的,還是在汽車這個以工業為基礎的產業中達成軟件開源的共識。
今年5月,開源“龘”(EasyAda)項目通過了國內唯一一家具備募資能力的開源基金會——開放原子開源基金會的TOC評審,成為孵化籌備期項目。目前,已有一汽、上汽零束、長安、北汽、吉利、理想、一汽解放、北汽福田等22家單位參與開源共建,與此同時,商用車智駕域控的設計開發和應用驗證工作也正在進行,計劃2025年底搭載上車。
開源“龘”(EasyAda)項目的階段性成功為普華開源“小滿”鋪墊了更多可靠性因素,而為了給“小滿”項目在體系能力上提供底氣支撐,6月18日,普華基礎軟件所屬中國電科集團與重慶市政府戰略簽約,內容包括共同打造車用操作系統開源平臺。同時,普華車控軟硬件協同設計中心及車控操作系統和芯片適配中心宣布落地重慶。
兩大中心的成立對于普華基礎軟件而言意義非凡,前者將通過體系化的設計開發,幫助普華解決車控操作系統與芯片適配過程中標準架構、適配方法、測試驗證手段不足的問題,加快國產車控操作系統與國產芯片的適配效率;后者則能夠在車控操作系統基礎上,面向車身、動力、底盤、智駕、座艙等應用領域設計軟硬件一體化解決方案,促進國產車控操作系統和國產芯片的應用。
車用操作系統是一個投入巨大、周期漫長的產業,面對僅剩三年的發展窗口期,為了加速解決車用操作系統完全自主可控的問題,除了“修煉內功”,普華基礎軟件也為上下游企業的共建發展鼓與呼。
“我們希望通過行業共建的方式來突破當前的困境,資源共享,共建共治,利用全產業的力量一起來實現國產車用操作系統的創新發展。”劉宏倩表示,從車廠最新需求的提出,到開發者對代碼的積極貢獻,及最后的量產應用,希望行業內的伙伴都能積極參與。只有大家攜手同行,才能一起把開源社區做好。