電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）在最近的2025中關(guān)村論壇年會(huì)上，理想汽車(chē)董事長(zhǎng)兼CEO李想宣布，將自研汽車(chē)操作系統(tǒng)“理想星環(huán)OS”全面開(kāi)源。過(guò)去車(chē)企自研操作系統(tǒng)其實(shí)也有一些案例，不過(guò)確實(shí)沒(méi)有開(kāi)源的先例。李想表示，理想汽車(chē)成為全球首家將汽車(chē)操作系統(tǒng)開(kāi)源的汽車(chē)企業(yè)。

那么這次理想的自研操作系統(tǒng)星環(huán)OS到底是什么？對(duì)行業(yè)有哪些意義？下面我們來(lái)簡(jiǎn)單探討下。

星環(huán)OS：對(duì)標(biāo)AUTOSAR

星環(huán)OS的開(kāi)發(fā)，據(jù)稱(chēng)來(lái)自2020年全球汽車(chē)芯片短缺引發(fā)的供應(yīng)鏈危機(jī)，以及閉源操作系統(tǒng)給芯片適配與驗(yàn)證帶來(lái)的挑戰(zhàn)。

在汽車(chē)芯片缺芯的那幾年，實(shí)際上不少國(guó)內(nèi)車(chē)企也在積極尋找替代芯片方案，包括國(guó)產(chǎn)芯片。但由于操作系統(tǒng)與芯片的適配周期長(zhǎng)，在開(kāi)發(fā)效率上受到阻礙。

李想在微博中提到，自2020年下半年起，全球芯片面臨芯片結(jié)構(gòu)性短缺，芯片的交貨周期被拉長(zhǎng)了幾倍，價(jià)格也上漲了幾倍甚至數(shù)十倍。這場(chǎng)芯片荒后來(lái)一直持續(xù)到2023年，讓整個(gè)行業(yè)面臨前所未有的挑戰(zhàn)。

“我們當(dāng)時(shí)作為一家初創(chuàng)企業(yè)，在芯片供應(yīng)鏈的產(chǎn)能分配中處于劣勢(shì)，能夠拿到的芯片供應(yīng)量極為有限。即使拿到供應(yīng)，還要考慮和操作系統(tǒng)適配的問(wèn)題。比如當(dāng)時(shí)短缺的MCU芯片，如果我們想換一個(gè)能交貨的新型號(hào)，全新芯片和我們當(dāng)時(shí)還在使用的AUTOSAR系統(tǒng)一般需要6個(gè)月以上的時(shí)間來(lái)做適配和驗(yàn)證，這么長(zhǎng)的周期會(huì)給企業(yè)帶來(lái)上百億的營(yíng)收損失?！?br />
于是理想汽車(chē)在2021年正式啟動(dòng)汽車(chē)操作系統(tǒng)自研項(xiàng)目，投入200人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和超過(guò)十億元的研發(fā)費(fèi)用，完成方案選型、架構(gòu)設(shè)計(jì)和落地，并于2024年實(shí)現(xiàn)首個(gè)版本量產(chǎn)上車(chē)。

在李想的演講中，多次用汽車(chē)行業(yè)目前廣泛使用的AUTOSAR與星環(huán)OS進(jìn)行對(duì)比。

這里我們先介紹一下AUTOSAR。AUTOSAR全稱(chēng)是汽車(chē)開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu)，是一個(gè)由全球汽車(chē)制造商、零部件供應(yīng)商、軟件和電子企業(yè)共同參與的標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)盟，旨在為汽車(chē)電子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)統(tǒng)一的軟件框架。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，AUTOSAR像一套“通用規(guī)則”，包含基礎(chǔ)軟件（內(nèi)置操作系統(tǒng)）、運(yùn)行環(huán)境、應(yīng)用模塊等，讓開(kāi)發(fā)者可以專(zhuān)注于功能創(chuàng)新，而無(wú)需擔(dān)心底層硬件差異。

正如其名，AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)是開(kāi)放的，標(biāo)準(zhǔn)文檔和接口規(guī)范可免費(fèi)獲得。但實(shí)際開(kāi)發(fā)產(chǎn)品中，用到的工具鏈、基礎(chǔ)軟件和運(yùn)行環(huán)境等通常是第三方供應(yīng)，需要商業(yè)授權(quán)。

相比于AUTOSAR，星環(huán)OS據(jù)稱(chēng)在核心性能、安全性、成本效率、適配性和靈活性等指標(biāo)全面領(lǐng)先。理想汽車(chē)打破傳統(tǒng)架構(gòu)的桎梏，通過(guò)創(chuàng)新性的跨系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，讓操作系統(tǒng)性能更強(qiáng)大。理想星環(huán)OS完成從單點(diǎn)優(yōu)化到系統(tǒng)全鏈路優(yōu)化，讓多個(gè)控制器系統(tǒng)協(xié)同配合，顯著縮短“感知-決策-執(zhí)行”的時(shí)間，響應(yīng)速度相比AUTOSAR操作系統(tǒng)提高1倍、響應(yīng)穩(wěn)定性提高5倍。

據(jù)介紹，理想星環(huán)OS和AUTOSAR的區(qū)別可以主要?dú)w納成五點(diǎn)：

芯片適配性：AUTOSAR對(duì)于新款芯片的支持不足，適配新款芯片需要3-6個(gè)月的周期；星環(huán)OS能夠?qū)崿F(xiàn)四周內(nèi)完成芯片適配和驗(yàn)證，并且支持市面上所有車(chē)用芯片架構(gòu)，包括RISC-V、Cortex-R以及各家的自研架構(gòu)，比如英飛凌的Ticore等，因此支持產(chǎn)品也非常豐富，除了英飛凌、英偉達(dá)、瑞薩、恩智浦等海外芯片大廠等，也支持地平線、芯馳等國(guó)內(nèi)廠商的產(chǎn)品。

芯片適配開(kāi)發(fā)周期：新的芯片去適配AUTOSAR基本需要3-6個(gè)月的時(shí)間，理想星環(huán)OS把這個(gè)時(shí)間縮短到4周以內(nèi)。

車(chē)端全鏈路響應(yīng)速度：以前車(chē)上每個(gè)模塊各自為戰(zhàn)，理想星環(huán)OS做到了全鏈路融合，響應(yīng)速度快了1倍，響應(yīng)穩(wěn)定性提高了5倍，在AEB、空氣懸架等應(yīng)用會(huì)有明顯提升。比如在高速AEB上，時(shí)速120公里下的剎停距離可以減少7米。

信息安全：理想星環(huán)OS采用軟硬結(jié)合的多層次防護(hù)架構(gòu)，確保從芯片到操作系統(tǒng)的各個(gè)層級(jí)都能有效抵御復(fù)雜的安全威脅。多種高性能密碼學(xué)算法支持，性能與主流實(shí)現(xiàn)相比提升4-8倍。端到端安全設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了全鏈路設(shè)備身份認(rèn)證、訪問(wèn)控制和數(shù)據(jù)加密能力，使用戶關(guān)鍵數(shù)據(jù)保存在安全空間中，進(jìn)一步強(qiáng)化用戶數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)。

成本：李想透露，過(guò)去每年要付出幾十億元的相關(guān)BOM成本，以及幾千萬(wàn)的AUTOSAR授權(quán)費(fèi)。通過(guò)自研車(chē)用虛擬化系統(tǒng)和異構(gòu)系統(tǒng)設(shè)備共享框架，實(shí)現(xiàn)了AI算力共享和硬件設(shè)備共享。相比傳統(tǒng)方案，AI算力虛擬化性能損耗降低80%，傳感器設(shè)備訪問(wèn)時(shí)延降低90%，存儲(chǔ)資源占用降低30%，讓軟件迭代更加高效。每年能夠?yàn)槠髽I(yè)節(jié)省數(shù)十億元物料成本，并最終為消費(fèi)者節(jié)省購(gòu)車(chē)成本、帶來(lái)更優(yōu)質(zhì)的配置與用戶體驗(yàn)。

理想星環(huán)OS預(yù)計(jì)將于4月底開(kāi)始逐步登陸開(kāi)源社區(qū)，開(kāi)源模塊將包含車(chē)控操作系統(tǒng)、智能駕駛操作系統(tǒng)、通信中間件、虛擬化平臺(tái)等核心組件。

其他國(guó)產(chǎn)車(chē)載系統(tǒng)如何？

實(shí)際上，國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)也一直在關(guān)注汽車(chē)操作系統(tǒng)的問(wèn)題。2022年9月，中國(guó)工業(yè)和信息化部原部長(zhǎng)苗圩在全球新能源與智能汽車(chē)供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會(huì)上表示，車(chē)企通過(guò)這幾年已經(jīng)深刻地認(rèn)識(shí)到了芯片短缺對(duì)發(fā)展的制約，但是大多數(shù)企業(yè)還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到操作系統(tǒng)的缺失將是致命的問(wèn)題。

同期，乘聯(lián)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)崔東樹(shù)也在個(gè)人號(hào)上發(fā)文表示，車(chē)載操作系統(tǒng)是車(chē)輛設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)，有能力的車(chē)企自己去打造是必須鼓勵(lì)的?！拔覀円欢ㄒ鸯`魂掌握在自己手里，這是車(chē)企的態(tài)度和覺(jué)悟。”

車(chē)載操作系統(tǒng)盡管不是直接與用戶進(jìn)行交互，但同樣存在著生態(tài)的問(wèn)題，車(chē)載操作系統(tǒng)同樣具備生態(tài)壁壘。以AUTOSAR為例，盡管作為一個(gè)開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)，但在工具鏈、硬件適配方面存在著技術(shù)壁壘，這在高速迭代的智能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中，可能會(huì)導(dǎo)致拖累開(kāi)發(fā)和技術(shù)迭代的速度；硬件適配方面，芯片廠商和汽車(chē)OEM可能需要支付高額授權(quán)費(fèi)以實(shí)現(xiàn)適配。

這也是要構(gòu)建自主車(chē)載操作系統(tǒng)的原因。苗圩在2022年的演講中表示：“如果三年以后或者五年以后，全世界的智能汽車(chē)都采用了一個(gè)開(kāi)源的、開(kāi)放的、全免費(fèi)的操作系統(tǒng)，一旦這個(gè)生態(tài)形成，那就是叢林法則、贏者通吃。手機(jī)行業(yè)表明世界上只有第一和第二、沒(méi)有第三，將來(lái)的全球汽車(chē)估計(jì)也是這個(gè)結(jié)局，所以操作系統(tǒng)是比芯片更加迫切的供應(yīng)鏈問(wèn)題?！?br />
那么除了理想之外，國(guó)內(nèi)其他車(chē)企在車(chē)載操作系統(tǒng)上做了哪些工作？

2022年6月，廣汽基于自研構(gòu)星靈電子電氣架構(gòu)，推出了全車(chē)跨域的操作系統(tǒng)普賽OS。普賽OS創(chuàng)建了統(tǒng)一的接口定義和核心組件，并創(chuàng)新性地開(kāi)發(fā)了SOA跨域服務(wù)引擎、高性能中間件引擎、車(chē)云鏡像引擎、異構(gòu)執(zhí)行調(diào)度引擎，能使中央計(jì)算機(jī)、智能駕駛計(jì)算機(jī)和信息娛樂(lè)計(jì)算機(jī)在軟件層面有機(jī)融合，讓電子電氣架構(gòu)的運(yùn)作更高效。從描述來(lái)看，普賽OS能夠替代AUTOSAR的大部分能力。

而作為目前新能源汽車(chē)當(dāng)之無(wú)愧的龍頭，比亞迪同樣早在車(chē)用操作系統(tǒng)上有所布局。比亞迪自2021年開(kāi)始，在e平臺(tái)3.0架構(gòu)首款車(chē)型——海豚上就搭載了自主研發(fā)軟硬件解耦的車(chē)用操作系統(tǒng)BYD OS，應(yīng)用在包括底盤(pán)控制、智能座艙和智能駕駛的整車(chē)架構(gòu)中。

華為作為T(mén)ier1，在2020年首次公布了其三大車(chē)載操作系統(tǒng)，包括座艙操作系統(tǒng)HOS、智能駕駛操作系統(tǒng)AOS和智能車(chē)控操作系統(tǒng)VOS。HOS可實(shí)現(xiàn)座艙軟硬件解耦，南北向開(kāi)放，同時(shí)華為對(duì)語(yǔ)音交互、視覺(jué)識(shí)別，音頻優(yōu)化等核心能力開(kāi)發(fā)了基礎(chǔ)服務(wù)，支持與車(chē)企聯(lián)合定義開(kāi)放接口，使得其合作伙伴可以快速開(kāi)發(fā)，構(gòu)建應(yīng)用生態(tài)；AOS可以滿足智能駕駛軟件開(kāi)發(fā)、車(chē)規(guī)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)等的核心要求，并通過(guò)了ASIL-D最高等級(jí)的汽車(chē)安全認(rèn)證，不過(guò)目前AOS基本上都需要基于MDC硬件平臺(tái)開(kāi)發(fā)；VOS原生支持異構(gòu)多核，模型化工具鏈，兼容AUTOSAR，并且華為表示，會(huì)將基礎(chǔ)的OS開(kāi)源，支持華為MCU的同時(shí)，還支持包括恩智浦、英飛凌等其他芯片，幫助車(chē)企實(shí)現(xiàn)自主可控。

HOS、AOS、VOS三個(gè)操作系統(tǒng)，通過(guò)華為Vehicle Stack軟件框架實(shí)現(xiàn)跨域的調(diào)度能力，支持不同車(chē)型間的架構(gòu)重用，并且支持豐富的自動(dòng)化工具鏈，車(chē)型開(kāi)發(fā)周期可以大幅降低。

中興在2024年也發(fā)布了新支點(diǎn)車(chē)用操作系統(tǒng)，據(jù)稱(chēng)已通過(guò)開(kāi)放解耦模式，與國(guó)內(nèi)主流芯片廠家如地平線、黑芝麻、芯馳及中間件廠商如東軟睿馳、經(jīng)緯恒潤(rùn)完成適配，并在長(zhǎng)安、廣汽、比亞迪、東風(fēng)、一汽等頭部車(chē)企實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)驗(yàn)證。

寫(xiě)在最后：

理想開(kāi)源汽車(chē)操作系統(tǒng)，毫無(wú)疑問(wèn)是給行業(yè)帶來(lái)了新鮮血液，而開(kāi)源后的生態(tài)建設(shè)，可能是未來(lái)理想更為重要的任務(wù)。畢竟以當(dāng)前車(chē)企之間的白熱化競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，要讓友商加入自己構(gòu)建的開(kāi)源生態(tài)并不是一件易事。不過(guò)無(wú)論如何，開(kāi)源都是一件好事，這對(duì)汽車(chē)行業(yè)到底會(huì)產(chǎn)生哪些影響，我們會(huì)在未來(lái)保持關(guān)注。