1月10日,Windows 7宣布正式退出歷史舞臺,結束付費外延擴展支持,此后不會再有更新。一代經(jīng)典就此落幕。

Win7雖不復再,Windows操作系統(tǒng)的生命力卻越來越強:個人用戶數(shù)以數(shù)十億計;Linux作為一個開源的操作系統(tǒng),將“人人皆可開發(fā)”變?yōu)榭赡?.…

操作系統(tǒng)跳脫于計算機,已經(jīng)具象化地融入每個空間、每塊屏幕、每個端口,像一把鑰匙,轉動了現(xiàn)代化生活的齒輪。人們在用戶端下達指令,機器即可開始運作,釋放出前所未有的生產(chǎn)力和創(chuàng)造力。

另一邊,新能源汽車這個自帶“智能屬性”的行業(yè),汽車交互生態(tài)日益完善,有效驗證了人們關于未來汽車和“第三空間”的遠大設想。

中國汽車工業(yè)協(xié)會最新數(shù)據(jù)顯示,2022年1至12月,新能源汽車產(chǎn)銷分別完成705.8萬輛和688.7萬輛,同比均增長90%以上,抓住世界汽車產(chǎn)業(yè)電動化轉型這一歷史機遇,中國汽車產(chǎn)業(yè)鏈已搭載新能源電動汽車這趟“順風車”走向全球;傳統(tǒng)燃油車也行至分岔路口,或原地停留,或擁抱智能化風口。

中國汽車業(yè)能夠贏得強勢崛起的寶貴機遇,中國本土汽車軟件產(chǎn)業(yè)功不可沒。在這個全新世界里,軟件能夠重構硬件,“軟件定義汽車”。但,“軟件”本身應該如何定義?由誰定義?汽車操作系統(tǒng)界的“Windows”,又要多久才能出現(xiàn)?

從狹義到廣義,汽車操作系統(tǒng)趕大潮

從1886年第一輛汽車面世開始,汽車以內(nèi)燃機為核心的造車邏輯,延續(xù)百年。動力轉向系統(tǒng)、空調(diào)、電動車窗、數(shù)字儀表盤紛紛出現(xiàn),誕生了QNX、Linux、Android這幾位底層操作系統(tǒng)的核心玩家。

直到20世紀80年代以后,更多數(shù)字化的功能硬件——例如GPS導航,開始出現(xiàn)在高端選配列表里,汽車操作軟件應運而生。汽車電子電氣架構由分布式向跨域集中式、中央集中式發(fā)展,汽車軟件也從嵌入式軟件開發(fā)逐步轉向全棧式軟件開發(fā)。

一輛車內(nèi),車載操作系統(tǒng)、車控操作系統(tǒng)、自動駕駛操作系統(tǒng),即時操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)等并線運營,根據(jù)不同需求及事件,作出相關反應。由于涉及的操作系統(tǒng)多且復雜,如何捋順彼此間的“邏輯”,就顯得尤為重要。

目前,汽車操作系統(tǒng)最主要的變化集中在三個領域:一是智能座艙,二是傳統(tǒng)的零部件,三是中央域控和自動駕駛域控。前兩個領域雖然出現(xiàn)了開發(fā)難度加大等痛點,但依然有現(xiàn)成的框架和開發(fā)方法可供采用。

然而,隨著智能化驅動新E/E架構向域控制器升級,采用SOA架構思想的域控制器逐步量產(chǎn)落地,中央域控和自動駕駛域控面臨的挑戰(zhàn),勢必會誕生一個新的廣義汽車操作系統(tǒng)——以中央計算單元和自動駕駛域控為核心、具有一定分布式特征的操作系統(tǒng),“一個大腦管全身”。

所謂廣義操作系統(tǒng),是指相對于狹義的微內(nèi)核操作系統(tǒng)(如Linux)而言的、除了內(nèi)核外還針對開發(fā)者提供開發(fā)框架以及配套工具鏈的開發(fā)平臺,主要面向廣大應用的開發(fā)者,最具代表性的是Android、Windows。

在這樣一個廣義的操作系統(tǒng)下,開發(fā)者不受限于單個底層操作系統(tǒng)內(nèi)核,汽車應用層面更開放和豐富。廣義操作系統(tǒng)為上層軟件、人機交互、數(shù)據(jù)連接等提供接口和運行環(huán)境,操作系統(tǒng)作為硬件和軟件的接口起到承上啟下的關鍵作用。

圖/廣義、狹義操作系統(tǒng)示意圖

工信部原部長苗圩曾在某智能汽車大會上,提及關于汽車行業(yè)發(fā)展的憂慮:“在車用操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢方面,‘缺芯’已被重視,但‘少魂’易被忽視。”言下之意,操作系統(tǒng)是比芯片更加迫切和致命的“靈魂”問題。

迫切點在于,智能化汽車發(fā)展趨勢朝著“更大眾”“更智慧”的方向邁進,但如何人性化地實現(xiàn)人機交互、滿足多元化場景需求,目前行業(yè)還缺少本土化的操作系統(tǒng)解決方案。

例如自動駕駛操作系統(tǒng)、整車控制操作系統(tǒng)和人車交互操作系統(tǒng)開發(fā)非常復雜、工作量極大,但整車企業(yè)同時面對加快產(chǎn)品開發(fā)節(jié)奏、遵循汽車本身的安全性、可靠性等要求,原有的開發(fā)架構和方法難以實現(xiàn)更好地支撐。

致命點在于,如果沒有中國自主可控的汽車操作系統(tǒng)出現(xiàn),中國在新能源汽車時代依然會被別人“牽著鼻子走”。

這并不是危言聳聽。就目前的情況來看,由于QNX、Android等“一家獨大”的底層操作系統(tǒng)與芯片的產(chǎn)業(yè)生態(tài)的“深度綁定”,開發(fā)者擁躉環(huán)繞四周,而新出現(xiàn)的底層產(chǎn)品得不到上層芯片、下層應用的生態(tài)支持,很難獲得進入市場的機會。比如中興通訊的微內(nèi)核操作系統(tǒng)、東土科技的控制系操作系統(tǒng)Intewell等。

中國能否誕生自己的車用“Windows”?或將成為國產(chǎn)汽車品牌能否入彎超車的決勝因子。

在中國,重構汽車“內(nèi)核”

當這樣的機遇來臨,不免令人想到那些抓住「Nowornever」機會、大獲成功的一眾前輩:

Unix解決了在處理器上開發(fā)可以同時運行的應用的問題,奠定了后來包括Linux、以及蘋果的Mac OS在內(nèi)的一系列操作系統(tǒng)的基礎;

Win32編程接口(API)解決了在個人電腦上,圖形化編程的問題,從而奠定了Windows在PC領域的霸主地位;

Android作為Linux應用最廣泛的發(fā)行版,使得手機上的應用開發(fā)難度大幅度降低,成就了Android在手機領域的統(tǒng)治地位……

不難發(fā)現(xiàn),操作系統(tǒng)的競爭無論有多激烈,最終勝者都會集中在一到兩個巨頭上——這是市場降低開發(fā)成本的“物競天擇”,也在無意間締造了“強者恒強”“贏者通吃”的局面,如今,智能化汽車操作系統(tǒng)也走到了這樣千軍萬馬過獨木橋的時刻。

中國汽車企業(yè)也用行動給出問題的答案:國產(chǎn)的汽車操作系統(tǒng),不是沒有可能。

在上一個十年,中國抓住了移動互聯(lián)網(wǎng)風口,切入海量的用戶端應用開發(fā),新能源車技術改變了電氣架構并且走到了世界前沿,中國市場消費者對新興科技抱有好奇心和足夠高的接納度,這是中國既有的優(yōu)勢。

可需要解決的問題遠不止于此。要構建汽車操作系統(tǒng),需要硬件(芯片等)、底層系統(tǒng)(標準基礎軟件及OS)、中間層、應用開發(fā)層共同配合,這其中涉及的大量工作,不是一家車企或者系統(tǒng)OS廠商集中發(fā)力就能做到的。

出于實用和未來戰(zhàn)略布局考慮,系統(tǒng)OS廠商如華為鴻蒙退而求其次,從自己應用端、手機端的開發(fā)能力出發(fā),呼朋引伴進入汽車行業(yè),通過C端影響力打造行業(yè)號召力。不過這一類廠商大多偏向互聯(lián)網(wǎng)應用端,沒有深入到車內(nèi)開發(fā)、汽車操作系統(tǒng)開發(fā)的更深層次。

圖/硬件與應用層之間的軟件服務,以東軟睿馳NeuSARSF為例

相比互聯(lián)網(wǎng)品牌造車的“只見其聲未見其形”,吉利消費端智能化路線已經(jīng)有了跑通的跡象——創(chuàng)立億咖通、收購魅族,一邊發(fā)力自動駕駛系統(tǒng),一邊瞄準手機+車機系統(tǒng)打造智能座艙。

中國底層系統(tǒng)產(chǎn)品雖然不及前者“高調(diào)”,但也在不斷努力,誕生出多個優(yōu)秀Tier1、Tier2供應商和嵌入件軟件開發(fā)商,如東軟睿馳、普華基礎軟件等。

數(shù)十年服務于老牌巨頭整車廠的經(jīng)驗沉淀,為它們打造了“老牌”的title,毋庸置疑。但在智能網(wǎng)聯(lián)時代,車企開始使用域控制器,面向中央計算、引入云端資源提供更多的場景化服務時,軟件的開發(fā)和商業(yè)模式已經(jīng)產(chǎn)生了非常大的變化。

另一邊,華為、大疆等伴隨著自動駕駛、智能座艙技術成長而起的技術供應商“空降”汽車供應鏈,不光帶來硬件產(chǎn)品,也帶來技術服務。

時移世易,Tier1們的優(yōu)勢難再保持慣性。

拋開行業(yè)浮動,回歸本質(zhì),汽車操作系統(tǒng)的使命始終是為了應用開發(fā)創(chuàng)造合適的環(huán)境,未曾改變。而獲得市場成功的操作系統(tǒng),始終離不開規(guī)模龐大的應用開發(fā)群體,從而生長出助于自己的生態(tài)帝國。

窗口期的桎梏

東軟睿馳總經(jīng)理曹斌曾在接受媒體采訪時表示,中國汽車操作系統(tǒng)發(fā)展需要“發(fā)展廣義、帶動狹義”。

參考形成AUTOSAR一般的汽車開放式架構,在應用層發(fā)展廣義操作系統(tǒng),帶動狹義操作系統(tǒng),不失為一種漸進式的解法。但在決策執(zhí)行層面,還存在很著多障礙。

首先,在“軟件定義汽車”新階段,原有開發(fā)應用框架已難以支撐域控制器發(fā)展。

在域控制器架構下,自動駕駛軟件的開發(fā)、整車控制和管理軟件開發(fā),以及實現(xiàn)人與車全面互動的人車交互系統(tǒng)的開發(fā)。這些軟件規(guī)模之龐大,體系之復雜前所未有。但軟件團隊組織所熟知的、能夠使用的開發(fā)方法還停留在老舊的架構上,導致整車新應用的開發(fā)困難重重。

其次,“新舊并存”的開發(fā)模式亟待變革。

由于車輛開發(fā)本身的復雜性以及深厚的歷史積淀,大量既有的方法和工具仍然需要繼承,比如動力和底盤等關鍵部件的開發(fā)。這使得新方法的引入既需要解決新問題,又要兼顧老方法。這也就意味著,汽車將會在很長一段時間內(nèi)“新舊并存”,整車廠、芯片廠等一系列上下游廠家都會在轉型之際慎之又慎。

再次,底層系統(tǒng)仍在等新“王者”。

QNX背靠黑莓,Linux吸引大量開發(fā)者完善數(shù)十年才達到今日的市場占有率,中國想要繞過強勢的西方系統(tǒng)廠商開發(fā)本土化的“汽車軟件操作系統(tǒng)+基礎軟件+硬件”的組合,即使有著能力沉淀的優(yōu)勢,面對更大的機遇窗口,存在更大的潛在市場,但依然困難重重。因此在很長一段時間內(nèi),國內(nèi)汽車操作系統(tǒng)都將是多系統(tǒng)并存,同時尋求開發(fā)新底層系統(tǒng)的局面。

鯉魚躍龍門,劃船爭上游。面對著巨大的市場不確定性,全球范圍內(nèi)的汽車操作系統(tǒng)競爭激烈。汽車智能化趨勢下,這場競賽對中國參賽者來說相對有利,但機會易逝。

硬件上,目前汽車“缺芯”問題已經(jīng)得到了市場的一定重視,但軟硬件之間的結合并不順暢。

“最大的挑戰(zhàn)是,國外的芯片很難從第一步先開始支撐我們國內(nèi)的生態(tài),一些經(jīng)常被采用的汽車操作系統(tǒng)對國產(chǎn)芯片的支持度也不高?！逼嚥僮飨到y(tǒng)業(yè)內(nèi)專家對36氪表示。

因此,構建自主操作系統(tǒng)生態(tài)的重要性和緊迫性,可見一斑。

中國汽車行業(yè)還需要一個從整車視角出發(fā)、提供應用框架的廣義操作系統(tǒng),不僅能夠為應用提供強健的底層支持,而且具有未來發(fā)展成為繁榮生態(tài)的可能性。在這個過程中,形成系統(tǒng)與應用的高度適配。

「承上啟下」新法則

總結歷史規(guī)律,可以看到一個新的操作系統(tǒng)的崛起,大都經(jīng)歷了這樣一個歷史進程:新的巨大產(chǎn)業(yè)課題出現(xiàn)——解決問題的新開發(fā)框架出現(xiàn)——大量基于該框架的應用涌現(xiàn)——生態(tài)力量推動新框架操作系統(tǒng)確立主導地位。

總結來看,就是開發(fā)應用框架必須做好“承上啟下”的銜接工作:

向上能夠提供標準、可復用、穩(wěn)定的中間層框架,為應用迭代開發(fā)提供基礎;

向下提供標準設備驅動模型,與硬件相互促進,形成“摩爾定律”。

回歸眼前,目前汽車行業(yè)的操作系統(tǒng)無非兩種發(fā)展模式,一種是類似特斯拉自研系統(tǒng),走向“封閉”;一種則是出于應用考慮構建開發(fā)應用框架,將軟硬件分離、最大程度上地解耦,從而解決系統(tǒng)之間“青黃不接”、承上啟下的問題,這是行業(yè)內(nèi)相對高效的方法之一。不僅現(xiàn)在能廣泛用于大部分底層系統(tǒng),未來也能用于新的底層系統(tǒng)。

面向軟件定義汽車時代,東軟睿馳是國內(nèi)較早深耕汽車基礎軟件技術為核心,聚焦汽車操作系統(tǒng)、自動駕駛科技的公司,也是在構建本土化操作系統(tǒng)的過程中,踐行“承上啟下”發(fā)展模式的典型代表。2020年,東軟睿馳與中國汽車工業(yè)協(xié)會共同策劃并發(fā)起成立了中國汽車基礎軟件生態(tài)委員會(AUTOSEMO),擔任首屆輪值主席單位,牽頭推進的ASF技術規(guī)范,構建了中間層軟件應用架構,使得車企能夠實現(xiàn)軟硬件適當解耦,為應用開發(fā)提供相對穩(wěn)定的接口,從而實現(xiàn)基于操作系統(tǒng)的軟件應用更快更好地發(fā)展。

東軟睿馳近期發(fā)布的NeuSAR4.0,將開發(fā)視圖從域控制器層面向整車層面遷移,解決多核異構域控制器的軟件部署難題,能夠基于應用開發(fā)框架衍生大量應用軟件,打造自主可控的操作系統(tǒng),從而構建強大的汽車生態(tài)。

“我們會努力將非AUTOSAR部分做得更加豐富,攜手產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)并進,進一步與國內(nèi)、國際的芯片企業(yè)加強聯(lián)系,提升對硬件產(chǎn)品的支撐度,與國內(nèi)微內(nèi)核企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新?！睎|軟睿馳總經(jīng)理曹斌對36氪表示。

圖源/東軟睿馳

目前,東軟睿馳NeuSAR能夠適配Linux、QNX、中興通訊等微內(nèi)核操作系統(tǒng),NXP、TI、NVDIA、芯馳、地平線等主流芯片,合作項目已在長安、廣汽等主流車企的量產(chǎn)車型項目中得到應用。此外,普華基礎軟件、華為、阿里巴巴、國汽智控也有自研內(nèi)核、基于或兼容AUTOSAR的基礎軟件產(chǎn)品面世。

圖源/蓋世汽車

隨著本土基礎軟件不斷發(fā)展壯大,盡管在技術路線的選擇上,行業(yè)內(nèi)還存在多線并存、共同探索的狀態(tài),但汽車操作系統(tǒng)的未來方向,一定是國產(chǎn)操作系統(tǒng)和芯片的組合方案,并且能夠良好適配新應用框架——這將成為不變的共識和指導思想。

可預見的未來

汽車操作系統(tǒng)正在加速向跨域集中式、中央集中式發(fā)展,新的汽車軟件+硬件生態(tài)深度耦合更是確定性的未來趨勢。放眼未來大膽預測,新能源車時代占據(jù)全球統(tǒng)治地位的汽車操作系統(tǒng),應來自中國。

就像剛剛出世的Windows、Linux,在第一行代碼時,并不知道有什么等待著他們。當智能化浪潮慣性翻涌之時,水下,操作系統(tǒng)延伸出了更長、更深的脈絡,這片虛擬空間中觸達的范圍和深度,都在以前所未有的速度擴張。

到那時,中國汽車智能化共識推向全球,中國汽車操作系統(tǒng)打造自己的技術壁壘、生態(tài)閉環(huán),將不再是一個遙不可及的夢想。