2025年3月19日,在第六届软件定义汽车论坛暨AUTOSAR中国日上,普华基础软件股份有限公司/战略研究院创新研究部总监梁浩谈到,汽车从燃油车时代到智能化时代,软件系统从简单嵌入式软件,发展为复杂的操作系统和应用生态。随着智能汽车软硬解耦、算力集中和软件分层等发展趋势,未来车用操作系统将向多平台统一、高度兼容和模块化、接口标准化等方向发展,在操作系统的架构设计、需求定义和生态发展上,需要全行业共同参与建设。
这一背景下,如何平衡新技术与安全要求、研发的快速迭代与软件质量体系要求是全行业面临的挑战。整车企业需要能有充分兼容性和标准化的基础软件产品以提高开发效率、降低研发成本。AUTOSAR让汽车从“封闭的机械控制”迈向“开放的智能服务”,当传统ECU开发陷入quot;烟囱式quot;困局时,AUTOSAR以分层架构打破技术壁垒,用标准接口构建协作语言。梁浩重点围绕AUTOSAR开放战略——构建汽车软件生态的底层逻辑,小满实践——开源操作系统如何成为战略落地的quot;加速器quot;两部分展开。
普华基础软件股份有限公司/战略研究院创新研究部总监
以下为演讲内容整理:
AUTOSAR开放战略:构建汽车软件生态的底层逻辑
从燃油车时代演进至当前的电动化时代,并进一步迈向我们初涉的智能化时代,软件始终扮演着至关重要的角色,其重要性与价值正日益凸显。在燃油车时代,软件主要承担辅助控制的功能,其典型应用涵盖发动机控制系统及ABS等。
进入电动化时代,软件的作用显著提升,模块化软件、跨系统协同应用以及整体软件架构共同实现了系统级的控制功能,软件在整体系统中所占的比重也逐步提高,当前估算已大致达到20%至30%的区间。进入智能化时代,软件的作用将不再局限于系统级层面,有望发挥生态级的整合效应。
图源:演讲嘉宾素材
无论是自动驾驶算法、车联网技术、数据融合策略、OTA迭代,还是A2X系统等领域的技术整合,均依赖于软件实现。在此背景下,我们预测软件的占比可能会攀升至40%乃至50%以上。
这一逻辑的核心在于,软件系统正从简单的嵌入式软件,逐步进化为包含复杂操作系统及应用生态的综合体。车用操作系统的发展,与汽车本身的演进紧密相关。从电子电器架构的视角审视汽车的发展,可以清晰地看到,从最初的分布式电子电器架构,到如今行业主流的功能域和域集中架构,汽车正逐步迈向整车集中式的电子电器架构。这一过程包括区域控制器、区域控制单元以及中央计算单元的引入与应用。
未来,随着车云计算与整车中央计算成为主流趋势,操作系统将扮演何种角色?操作系统同样在经历着演变。在传统模式下,操作系统被部署在不同的ECU上,遵循分布式的逻辑,随后逐步在不同的域控制器上搭载各自的操作系统。我们有理由相信,随着整车的发展与电子电气架构的演进,未来将催生出一个统一的操作系统。然而,这一进程并非一蹴而就,操作系统的发展面临着诸多挑战,它远非一个简单的软件实体。
一方面,操作系统本身的创新速度和技术迭代面临挑战。从操作系统的视角出发,其迭代速度难以匹配智能汽车当前快速发展的步伐。用户需求持续更新,解决方案不断优化,硬件平台持续发展,创新技术不断引入,这种节奏上的不匹配正是我们需要解决的关键问题。
同时,操作系统作为车用软件中的核心组成部分,其安全性和可靠性至关重要。在操作系统层面确保公共安全、信息安全及预期功能安全,意味着我们需要在新技术与安全要求之间,以及在研发快速迭代与软件质量体系之间找到恰当的平衡点。
此外,车用操作系统还需确保广泛的兼容性和标准化,这同样是当前整车企业所遭遇的一大痛点。鉴于各整车企业拥有众多不同的产品线和技术方案,加之芯片存在多样化的排列组合,以及芯片适配、软件层面的集成与测试、操作系统配置、多平台迁移等多重因素的叠加,整车企业迫切需要一种具备高度兼容性及标准化的技术软件产品,以提升其开发效率,并降低研发成本。
作为软件供应商,我们面临整车厂提出的新需求主要包括以下几点。首先,整车厂渴求一个统一的平台,该平台需实现软件与软件、软件与硬件之间的解耦,即所谓的“软硬解耦”。此外,该平台还需具备开放性和高效性,以支撑整车厂整体的产品研发速度。
图源:演讲嘉宾素材
操作系统本身也需要快速迭代,以响应技术发展和架构演进的趋势。在此过程中,回顾历史,AUTOSAR为汽车行业从封闭的机械控制向开放的智能服务转型提供了重要启示,其底层逻辑在于标准化与开放性的辩证统一,即在标准制定上寻求协作,在实施细节上竞争。
无论是构建标准化的汽车软件架构,推动汽车电子系统上的开放协作,还是通过AUTOSAR实现软硬件解耦,并带来长期演进的范式,AUTOSAR在保障公共安全、可扩展性层面,以及促进产业创新方面,均展现出卓越的贡献。实际上,AUTOSAR为我们提供了一个极佳的范例,我们称之为“范式与模式的创新”。
在汽车领域,尤其是电源架构由分布式的烟囱式的困局向AUTOSAR所带来的分层架构打破技术壁垒转变的过程中,AUTOSAR通过标准化的接口构建了一种协作的通用语言。AUTOSAR所实现的是“合作构建平台,竞争创造价值”的产业格局。我们认为,这一模式为智能汽车时代“开源基础件+商业增值服务”的商业模式树立了先驱典范。
小满实践:开源操作系统如何成为战略落地的quot;加速器quot;
开源在IT行业中已被证实为一种成功且高效的开发与协作方式。一方面,开源模式拥有其独特的开发特性;另一方面,开源展现出了极强的包容性和广泛性。历经软件行业多年的迭代与探索,开源模式已逐步形成了一套整体的开发范式。
那么开源能为汽车行业带来什么?一方面,通过开源模式,软件开发的速度势必得到加速,因为更多的参与者能够围绕同一个开源平台进行开发,这无疑会促进资源的汇聚。另一方面,开源模式提供了更为迅速的迭代与改进措施,在复杂的系统层面,开源模式为软件,尤其是基础软件,提供了一个透明度和审查机制。
随着软件系统的日益复杂化,如果软件均保持封闭、黑盒状态,其安全性如何保障,用户如何能够安心使用,成为了亟待解决的问题,而开源正是应对此挑战的有效途径。开源在创新驱动层面亦发挥着重要作用,它促进了知识与改革的共享,提供了一个创新的测试平台,并从生态角度构建了一个开放的社区,助力技术生态的持续发展。这些都是开源能够为汽车行业所带来的价值。
如果车用操作系统实现开源,将为汽车行业带来诸多益处。一方面,开源能够整合各方资源,降低研发成本,提高研发效率,并显著增强主机厂的创新能力。另一方面,开源操作系统能够赋能芯片企业,提升适配效率。在统一的开源智能操作系统平台下,芯片与操作系统的适配难度将大大降低,为适配工作提供了明确的抓手,同时能够更好地释放芯片性能,并促进各方共同拓展市场。此外,开源还能够赋能开发者,激发他们的创新活力,并降低开发门槛。
图源:演讲嘉宾素材
普华基础软件在2024年10月24日正式发布了全球首个安全车控操作系统的开源项目——小满。小满是一个拥有17年量产经验、技术成熟的安全车控操作系统。我们将全部功能协议栈的源代码进行开源开放,并提供对应的可免费申请使用的工具链,同时,我们还提供了可运行的示例工程和相关资料库,以及详尽的文档手册。
在选择开源许可证时,我们投入了大量精力,旨在确保小满开源安全车控操作系统能够持续保持其开源属性。同时,我们也期望该项目能够真正推动产业合作。我们衷心希望,当企业选择以小满为基础构建自身平台时,能够在此之上打造出富有企业特色的平台及商业化版本。
在权衡了上述两方面需求后,我们选择了LGPL 2.1协议。此协议允许企业应用所构建的商业软件代码无需开源,但对于小满操作系统所做的修改部分,则必须遵循LGPL许可证的要求,以保持小满的开源属性。我们的小满安全车控操作系统,作为基于AUTOSAR经典平台的产品,自然支持软硬件解耦。
截至目前,小满已完成与158款国内外主流芯片的适配工作。对于这一开源项目,首批已有32家参与单位,其中包括7家主机厂、8家零部件厂商、14家芯片公司以及3家院校机构,尤其值得一提的是主机厂的深度参与。开源项目本质上是一个共创共享的模式,绝非普华技术软件一家的独角戏。我们诚挚欢迎并期待各主要参与方能与我们携手,共同推动开源模式的发展。
AUTOSAR本身开创了一种开源、开放的范式,并推动了协作创新的模式。我们当前的目标是基于AUTOSAR所提供的这一模式,进一步融合开源开放的范式,旨在为行业提供一个更为开放、包容的解决方案,同时解决主机厂、芯片企业以及行业上下游所面临的复杂性、不透明性及成本相关难题。
针对上述挑战,我们基于小满开源项目提供了一套全面的解决方案。普华基础软件作为国内首家基础软件公司,在2010年正式加入AUTOSAR组织;2014年,我们的安全质控产品成功实现量产;2018年,晋升为AUTOSAR的高级合作伙伴;2020年,产品顺利通过了ASIL D级别的产品认证。未来,我们将持续迭代并优化安全车控相关产品。
之所以做开源,其中一个核心原因在于,开源一直是普华基础软件的内在基因。作为主流开源社区的筹建者与贡献者,普华深刻认识到开源所带来的巨大价值。我们既有此决心,亦期望通过我们的努力,能够激发行业伙伴的共同参与,携手共进。
普华技术软件在过去的17年里,始终专注于基于AUTOSAR的基础软件的研发与产业化。我们首个搭载的安全车控操作系统产品成功应用于长安汽车CS75车型上。截至2024年底,我们的产品已累计装车量产超过2000万套,覆盖了超过300款车型。众多主流及常见车型上均运行着小满的代码。
开源小满的初衷在于汇聚产业智慧,打造一个创新共享的模式。在此过程中,我们致力于保持技术的前瞻性,并积极融入全球化进程。我们期望通过小满的探索,与产业上下游伙伴共同构建一个开源开放的新一代智能操作系统创新生态。最终目标是让中国乃至世界范围内的每一辆汽车都能运行开源小满的代码。
免责声明:该文章系本站转载,旨在为读者提供更多信息资讯。所涉内容不构成投资、消费建议,仅供读者参考。