锚定三大要素　共筑技术底座 斑马智行汽车OS的“世界观”与“方法论”

在刚刚闭幕的2023中国电动汽车百人会论坛上，与会行业嘉宾对我国智能网联汽车“新赛道”的前景，再次给予了较为一致的乐观判断。斑马智行联席首席执行官张春晖提出：“中国智能网联汽车进入蓬勃发展的阶段，预计到2025年，市场渗透率将超过70％。”
　　在汽车智能化的发展过程中，产业链上下游企业一路“闯关打怪”，突破了重重的挑战。如今，摆在行业面前的“卡脖子”难题主要集中在缺“芯”少“魂”上。“芯”的问题众所周知，“魂”即汽车操作系统的问题正逐渐被大家所认知和重视。作为一家拥有互联网及汽车行业双重“基因”的企业，斑马智行对自研汽车操作系统有独特的心得体会。
　　有差距亦有胜出机会
　　“2022年以来，汽车产业变革进入‘智能化’的下半场。在汽车智能化技术应用方面，中国车企与国际巨头基本同步，甚至在某些方面领先一步；不过，在汽车芯片、操作系统等关键核心技术领域仍存在较大差距。”斑马智行技术负责人对《中国汽车报》记者表示，“受益于汽车产业变革和国家的大力支持，本土汽车软件企业正迎来最佳发展机遇期。随着整车电子电气架构的革新和车载网络拓扑的优化，大量功能相同的ECU开始进行整合，由域控制器统一调度管理，能够支撑起更先进的通用操作系统。操作系统等软件在车内的重要性将持续提升，以满足复杂计算需求、提供更多智能化服务。当前，汽车操作系统的市场格局未定，本土软件企业在激烈的竞争中有胜出的机会。”
　　同时，智能网联汽车发展的“中国方案”需要更符合本土需求的软件技术做支撑；智能网联汽车将与智慧城市融合发展，也为本土软件企业提供了“换道超车”的机会；操作系统等汽车软件与数据安全、网络安全息息相关，自主可控的紧迫性与日俱增。
　　自主软件企业“胜出”的机会，同样源于巨大的产业实际需求。“近年来，智能座舱渗透率快速提升，市场规模持续扩大。当前，汽车座舱正在成为消费者日常生活之外的重要工作空间、休闲空间、观影空间、游戏空间。斑马智行就此提出了‘第二空间’的理念，不断提升AliOS Cyber智能座舱操作系统的产品力，用感知、连接、计算、异构、分布、实时等操作系统的能力，为用户带来空间智能。”斑马智行技术负责人介绍称，“中国L2及以上自动驾驶汽车的发展也如火如荼，激发了市场对智能驾驶操作系统的新需求。在单车智能之外，智能网联汽车‘中国方案’以车路云一体化为发展路线，也对智能驾驶操作系统提出了更高的要求。斑马智行研发的AliOS Drive可有效实现分层解耦、跨域共用和开放合作，是符合智能网联汽车‘中国方案’要求的智能驾驶操作系统，可以支撑L2＋及未来落地的L3、L4高阶自动驾驶。”
　　斑马智行奏响“三部曲”
　　“在智能网联汽车这座‘大厦’中，操作系统发挥着如同地基的承载作用。其实，汽车操作系统与手机操作系统不同，需要通过迭代逐步优化完善才能做出来；其复杂度及对安全性的要求都非手机操作系统可比。汽车操作系统不能在‘温室’中培育，也不能闭门造车，更不能‘自娱自乐’，只有在产业实践中不断探索、逐步完善，才能最终演进成为最佳产品。”张春晖表示。基于这样的认知，斑马智行“小步快跑”，一直没有停下脚步。
　　“AliOS有一套非常清晰的‘三部曲’计划。”斑马智行技术负责人告诉记者，作为由阿里巴巴与上汽集团共同投资成立的公司，其比很多同行更快进入“战场”。他说道：“2014年，我们开始研发智能车载操作系统是‘第一部曲’。它主要面向车载信息娱乐系统，历经两年于2016年正式上市，能够实现车机接入互联网及设备服务，以分层解耦实现定制化，目前整车配套量接近300万辆。”
　　斑马智行的“第二部曲”，聚焦当下“火热”起来的智能座舱操作系统。“我们基于自研分布式计算、存储及通信软总线等核心技术，打造并量产了异构融合式智能座舱系统，支持微内核、宏内核及面向服务的架构（SOA），具有跨域融合的能力，可实现自由跨屏交互、智能人机交互、深度语义识别、智能人机共驾等智能座舱新体验，从技术和体验上超过业内主流的‘QNX＋Android’组合方案。”斑马智行产品负责人对记者表示，“作为‘第二部曲’，这套系统2020年研发完成，2021年底开始量产落地，目前已在智己L7、第3代荣威RX5、荣威RX9、MG ONE、大通MIFA 9等重点车型上配装。”
　　斑马智行的“第三部曲”则正在紧锣密鼓的进行中。“我们的‘第三部曲’关注整车智能操作系统，包含自动驾驶OS和安全车控OS。”斑马智行技术负责人表示，以2022年发布自动驾驶操作系统AliOS Drive为标志，公司完成了智能驾驶操作系统内核研发，并通过ISO26262 ASIL-D功能安全产品认证；Hypervisor（虚拟机技术）获得了ISO26262ASIL-D及IEC61508 SIL3等级产品双认证。
　　三大要素撑起研发逻辑链
　　“斑马智行致力于自研智能汽车操作系统底层基础软件，逻辑在于掌控核心技术、形成演进能力、匹配中国场景。”斑马智行技术负责人总结道，这3大要素是其开发汽车操作系统的“指南针”。
　　斑马智行技术负责人强调：“核心技术受制于人的风险要设法化解。不过，仅仅实现国产操作系统的复制式替代远远不够，我们需要的是全面升级，即站在更高的维度上思考问题，通过重新自研汽车操作系统来满足未来产业的发展需要。”
　　同时，形成演进能力也极为重要。“借用别人的操作系统无法做到自我演进。假设先发厂商不开放源代码，我们就不能实现演进；或者即使能够拿到源代码，也只是可更好地使用而已，知其然而不知其所以然，就不能在原有基础上演进。对于一些开源平台，我们确实可以自由加入，但如果想根据需要修改源代码，平台所有者不可能接受。”张春晖直言，“基于别人的操作系统来开发汽车OS，很难真正实现自己的不同想法，这个问题已在产业实践中暴露出来。”
　　“汽车操作系统研发的前提是必须基于中国市场，包括车路协同、车城协同、车云协同的思考与布局。汽车智能化的实现要依靠数据这一核心驱动力，而数据有区域性，在不同区域数据的采集、流通和使用策略并不一样。”张春晖表示，“正因如此，打造适合中国场景的汽车操作系统是本土企业的巨大机遇，我们先天就比外国企业更容易理解和把握中国场景的具体需求。在这个过程中，行业不但可以实现自主可控的目标，推进中国汽车生态的建设，而且还能形成基于特定场景开发操作系统的能力。”
　　建好“地基”实现合作共赢
　　构建汽车生态是一个长期的过程，需要企业间的相互协调与共同推动。然而从行业发展现状来看，我国汽车基础软件产业规模小、力量分散，尚未形成成熟的产业生态。
　　“当前，汽车操作系统已经远远超出传统的概念，而且其内涵和外延还在不断扩大。因此，必须在变化中抓住不变的要素，为日后的技术与产品的持续发展奠定基础。框架性思考、连接及赋能的能力，是汽车操作系统永远不会改变的核心特质，其中前者又最为重要。”张春晖指出，“框架性思考可以理解为分层解耦的思维方式，即操作系统或者说产品研发要逐层解耦，让更多的主体可以在不同的层面上参与标准化、模块化的工作。无论有多难，这个‘地基’都必须竭尽全力地建好。操作系统中有些内容可以先借用外部资源做起来，但大框架一定要在最初就尽量定义清楚。当然，这种框架性思考不是一成不变的，而是要根据产业的最新发展不断演进。”
　　张春晖认为，开发全新的汽车操作系统，并不意味着整车企业要自己去做所有的事情。短期来看，整车企业对于自研的追求，能够获得更强的控制力，见效快、收益高，但长期来看，效果不一定会好，至少效率未必最高。如果整车企业继续秉持分工协作的战略，那如何分工、与谁协同打造操作系统，就只是具体的战术问题。尤其是基础操作系统，越通用越好。比如，几家大型整车企业可以共同投资开展基础操作系统及基础软件的研发，并努力使之成为行业标准；然后，通过共同使用这个操作系统，助力其做得更好、更大、更强。同时，基于这个基础操作系统，各家车企可以进一步进行个性化开发，形成“百花齐放”的差异化产品。这种模式既有合理的分工协作，可以集中资源夯实基础，又不影响企业之间的市场竞争。
　　软硬协同破解缺“芯”少“魂”
　　随着产业协同、生态共建成为汽车行业共识，斑马智行提出了“AI＋OS＋芯片”的开放式生态协同新范式，推动操作系统与芯片联合定义，形成技术底座，共同支持自动驾驶算法创新。
　　斑马智行技术负责人告诉记者，汽车操作系统与芯片联合定义有两层含义，一是软硬解耦与标准化：实现跨芯片平台硬件抽象层、驱动框架、数据和控制接口的标准化，提升行业软硬适配效率，解耦不必要的软硬绑定；二是推进软硬联合优化：进行软硬融合深度创新，充分挖掘软硬件潜能，比如软硬融合的IPC优化、虚拟化优化，异构多核调度综合优化等。
　　据介绍，斑马智行与地平线联合发布了智能驾驶生态化平台，立足打破原有自动驾驶“烟囱式”重资源开发模式，为自动驾驶算法企业提供更高效、便利的软硬件底层支撑平台。AliOS Drive自动驾驶操作系统将率先运行在地平线征程5芯片上，做到BSP（板级支持包）层打通，支持操作系统更好地运行于硬件主板。
　　与此类似，斑马智行与芯驰科技发布了智能座舱生态化平台，基于AliOS Cyber与X9系列芯片的深度合作，率先共建行业首个全栈式座舱行泊一体方案，使得座舱、行车和泊车场景都共用一套芯片、传感器和域控制器，在提升性能的同时支持OTA功能的软件算法迭代，帮助车企实现软硬件解耦，提升开发效率。
　　“未来，汽车操作系统一定是多核分布异构式的，其中有的核实时，有的核非实时，而且将由端和云互动来处理问题。所以，操作系统不能只考虑端，要基于端云一体化来定义框架。同时，数据一定是闭环的，以此支撑产品的快速迭代和持续进化。这同样需要先把操作系统的框架搭建起来，以使各种技术有用武之地，未来成熟一项就替换一项，逐渐完成演进。”张春晖表示，“从更宏观的角度来看，未来汽车操作系统一定不会再局限于车辆本身，而是要把汽车置于整个城市系统中管理，其底层逻辑是车与路、云乃至整个数字化城市协同一体化的系统思考。面向未来的汽车操作系统，需要考虑清楚包括车路协同系统、城市操作系统等在内的各项需求，这一挑战短期内很难实现，恐怕也不是一家或几家企业就能支撑起来的。但不能因此就不去进行当前的产业实践，更不能因此就不去思考汽车操作系统的理想架构。通过框架性思考完成汽车操作系统的顶层设计后，局部的内容可以由不同参与方分别实现，并采用迭代优化的方式不断演讲。按照这种方式，操作系统就能持续完善、不断进步，这是一个在商业实战中接受锤炼、越做越好的过程。”