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汽车行业要以操作系统铸魂

来源:中国汽车报 浏览次数:1949 发布日期:2022-10-10

开栏的话:与缺“芯”一样,我国汽车产业链同样存在少“魂”的短板。最近一段时间,这个问题在多个行业论坛上屡屡被谈及,引发了一波舆论关注。
  近几年来,随着“新四化”风起云涌,软件对于汽车的重要性持续提高。而在新一代集中式电子电气架构中,域控制器、车载计算平台所需的基础软件还存在空白,没有形成可供车企或供应商使用的通用操作系统及中间件。可以说,操作系统、中间件等汽车基础软件的开发与创新,成为了行业需要共同思考和探索的新课题。我国汽车行业亟待制定相关标准、掌握核心技术、提升安全能力、打造有市场竞争力的产品,进而形成成熟的产业生态。
  有鉴于此,本专刊将持续关注报道行业、企业推进汽车基础软件自主发展的最新动态,力求多要素、多角度、多层次地反映现状、直击痛点、分析难点、探讨途径、分享成果,助力打造自主、安全、可控的汽车软硬件产业链。
  日前,全国政协经济委员会副主任、工业和信息化部原部长苗圩,在2022全球新能源与智能网联汽车供应链创新大会上指出,行业的缺“芯”问题已得到重视,但少“魂”的短板易被忽视,汽车操作系统是比芯片更加迫切和严峻的挑战。
  苗圩强调,如果没有操作系统,芯片再强、汽车做得再好,都像是在沙滩上起高楼,行业将走不快、也走不远。他认为,留给中国汽车行业打造自主可控操作系统的窗口期,大概是3年、最多5年。
  操作系统是生态构建者
  在行业人士看来,芯片和操作系统是智能汽车的数字底座,也将成为未来汽车产业最大的破局点,而相比芯片,在操作系统领域破局的任务更为紧迫。
  中兴通讯汽车电子规划总经理刘建业表示,操作系统是做好智能汽车的必要支撑。新一代中央式电子电气架构正在加速演进,智能汽车将成为移动的超级计算机兼数据中心。一个异构设备如此复杂的产品,必然需要一个高可靠、高安全的操作系统支撑其运行,这也对汽车操作系统的性能提出了很高的要求。
  客观地说,我国在操作系统领域的积累并不深厚。地平线联合创始人兼首席技术官黄畅直言不讳,单纯依赖芯片很难构建完整的汽车生态,芯片在生态成熟后的替代性很强,而操作系统才是真正的生态构建者。
  但遗憾的是,过去二三十年来,我国在消费电子终端市场不乏出色的企业和产品,但在芯片和操作系统领域却收获甚微。
  全球大部分个人电脑都使用Windows操作系统;在功能手机向智能手机转换的过程中,除苹果iOS占据10%~20%的市场份额外,手机厂商无一例外都选用谷歌的安卓系统。而最近一两年来,国人才开始意识到操作系统自主可控的重要性。
  苗圩表示,现在安卓系统借助车机占据汽车市场一隅,下一步会向座舱系统、底盘系统渗透,恐怕3、5年后,也要形成与智能手机类似的局面:全世界的智能汽车都将采用一个开源、开放、免费的操作系统。一旦这个生态形成,就会遵从“丛林法则”,出现“赢者通吃”的局面。智能手机的发展历程已经表明,世界上只有第一和第二的操作系统,没有第三。
  另据了解,通过打造操作系统可以实现软硬件解耦,一个操作系统能够适配若干个异构和同构的芯片,未来芯片也可以实现即插即用。所以,补齐操作系统的短板,将有助于解决芯片先进制程发展受阻的问题。“目前,全球智能汽车发展格局未定,我们必须通过3年的努力,打造一个自主可控、开源开放、最好是免费的操作系统,形成产业生态。”苗圩说。
  目前挑战在于三方面
  既然操作系统将成为决定汽车智能化、网联化胜负的关键,那么目前行业发展现状究竟如何?
  中汽创智首席技术官周剑光介绍称,国内不少企业都宣称在布局汽车操作系统,但仔细研究却发现各有不同。现阶段,国内汽车操作系统大致可以分为5类,一类是基础型操作系统,如华为鸿蒙OS;一类是定制型操作系统,如斑马智行操作系统;一类是AUTOSAR这种源自欧洲汽车行业的标准;一类是功能型软件;还有一类是ROM(数据读取)型操作系统,如一些车企推出的操作系统。
  尽管不少企业都在打造汽车操作系统,但行业还没有就此形成统一的内涵与外延,导致车企在使用时,需要耗费大量精力开发上层软件进行匹配,可以说没有复用性。如此一来,分层解耦、即插即拔将只是心中追求的理念而已。中国工程院院士、清华大学车辆与运载学院教授李克强就曾呼吁,行业首先要“统一话术”,才能“统一目标”。他建议,汽车操作系统可以定义成“系统软件+功能软件”。
  周剑光认为,现在汽车操作系统可谓百花齐放、百家争鸣,但最终还是要发展到一两个统一的产品上来。操作系统是一个共性技术,没有必要企业都去做。从丰田、大众等国际主流车企的发展动向来看,它们不是单纯打造汽车操作系统,也不像有些车企一样进行封闭式、全栈式垂直自研,而是布局整车的软件平台,力图全局掌控,同时打造自己的生态圈,让不同的供应商参与进来。
  打造自主可控的汽车操作系统是我国汽车行业发展的必由之路,但更关键的问题是要如何做。刘建业直指目前面临的挑战:一是产品化。车企对芯片和操作系统有非常严格的要求,要具备产品化能力,以稳固支撑车企软件平台的演进,而只有进行长期投入,企业才能走得远。3年后再回首,一些没有产品化能力的公司,可能已经掉队。
  二是功能安全。在汽车操作系统中,最复杂的是自动驾驶场景,能否有效解决功能安全,对汽车操作系统提出了很高的要求。
  三是生态建设。技术有难度是一方面,生态的建设更难。电脑和手机领域很难再出现占据一定市场地位的新款操作系统,原因就在于现有产品已占据生态优势。
  打造安全自主的操作系统
  在汽车智能化领域,我国走在了全球前列,但芯片和操作系统行业格局尚未定型,中国企业依然存在机遇。
  中科院软件所集成创新中心副主任薛云志,将汽车操作系统分为两个层次,一是与底层硬件比较接近的底层操作系统,一是与自动驾驶、智能座舱等业务密切相关的智能型操作系统。从目前面临的形势来看,对国家和产业安全影响较大的是底层操作系统;从生态的定位和作用来看,智能型操作系统作用也非常重要。
  薛云志认为,应该加强对汽车底层操作系统的原创性开发。原因在于,一方面,目前底层操作系统基本由欧美企业垄断;另一方面,智能汽车会给现有的物理系统带来巨大影响,所以对底层操作系统的安全性提出了前所未有的挑战,其自主可控非常必要。“我们会尽快把正在开发的底层操作系统,共享到开源社区中,也希望行业共同参与,促进原创性底层操作系统尽快成熟,获得更多的应用。”他称。
  电子科技大学教授罗蕾也建议,汽车行业以开源为重要途径,以研制自主的智能汽车操作系统为基础,构建政、产、学、研、用体系,研建开源软件和社区,掌握核心技术,形成新的产业生态。
  博泰车联网国际业务副总裁陈宝亦强调,开源的前提是将规则定义好,否则企业之间的巨大差异会削弱开源的相容性,最终导致不能在标准化平台上做定制化开发,增加企业开发成本和周期,降低车辆的安全性。而统一规则意味着行业联盟甚至政府主导,围绕基础软件进行重新定义、解读和设置。
  在中科创达执行总裁武文光看来,不同行业要打破思维边界,吐故纳新;要加强多学科融合创新,因为创新总在边界处,在交流、激荡的过程中,更容易产生新理念、新做法、新流程和新工具。
  苗圩也强调,在开放的前提下,要允许多路径并存,为汽车操作系统企业预留试错空间,鼓励探索不同技术路线,通过市场检验出最适合的产品;软硬件要协同,才能保证性能的最优化,国内汽车行业在这方面还比较薄弱,这是过去被长期忽视的重要问题。因此,在软硬件的设计、开发、适配、方案级优化方面开展深度协同是当务之急。
  “打造自主可控的汽车操作系统非常必要,但难度也大。汽车行业一定不能着急,要有决心、有耐心、有恒心,从培养汽车软件的文化和人才开始。对企业而言,则意味着技术思维、项目思维、产品思维、用户思维、商业思维都要进行全方位的改革。”奇瑞股份有限公司副总经理、雄狮科技总经理邬学斌说道。

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