龙蜥社区系统运维联盟Meetup暨中国汽车工程学会汽车基础软件分会iAutoBASE专题论坛“车用基础软件技术及生态发展”于12月27日下午在复旦大学江湾校区举行。本次论坛邀请了蔚来汽车副总裁吴杰、中兴通讯操作系统产品部副部长蒋学鑫、映驰科技CTO段勃勃、长安汽车系统软件副总工程师文洋、上汽创新研发总院软件架构师张毅峰、零束科技软件架构高级主任工程师侍兴华六位嘉宾进行引导报告。
在此基础上,与会者围绕“车用基础软件技术及生态发展”这一主题开展了热烈的思辨讨论。阿里云研发副总裁马涛、联合汽车电子有限公司基础软件首席架构师钱贾敏、上海贝斯柯软件技术有限公司创始人付宝军、东软睿驰前瞻算法部部长于占海、科尤特软件总监刘东、斑马网络国际业务总经理赵毅、中兴通讯车用操作系统产品规划总工张孝猛、中兴通讯操作系统技术专家杨光、国家智能网联汽车创新中心计算平台部集成开发总监刘志坤等40余位来自产学研各界的专家学者参与研讨。
复旦大学计算机科学技术学院副院长、龙蜥社区系统运维联盟副主席、中国汽车工程学会汽车基础软件分会副主任彭鑫老师主持了本次论坛。
引导报告
01
蔚来汽车副总裁吴杰作了名为“AI模型上车趋势以及对于车用基础软件的要求”的引导报告。吴杰认为,汽车在算力和传感器丰富度等方面都比手机更有优势,在AI技术的加持下预计到2027-2028年舱内外交互模式都会发生很大变化。同时,AI时代的车用基础软件是智能汽车的核心基石,承担着整车软硬件协同和数据融合的关键角色。未来的基础软件需要靠自研来打好“地基”,需要打通底层适配,支持各种场景下的AI算法快速部署和升级,处理大规模数据调度,同时采用更灵活的服务化架构(SOA)。未来,车用基础软件会成为超级计算平台的核心,推动自动驾驶、智能交互和边缘计算的发展,为用户带来更智能、更安全的出行体验。
02
中兴通讯股份有限公司操作系统产品部副部长蒋学鑫作了名为“新场景下车用操作系统生态建设的思考”的引导报告。蒋学鑫认为,新场景下车用操作系统的生态建设需要解决芯片碎片化和业务需求多样化带来的痛点。当前,南向的不同芯片方案(如多芯片架构、烟囱式开发)以及北向业务对中间件版本的差异化需求,导致技术解耦与分工协作困难。要推动车用操作系统的发展,需要在芯片、操作系统、中间件和应用厂商之间建立统一的接口规范,共同构建车用软件栈,推动开源共建,形成协同发展的统一生态,从而实现更高效、更灵活的开发模式。
03
映驰科技 CTO段勃勃作了名为“汽车软件走向哪里,确定的和未定的”的引导报告。段勃勃认为,在智能汽车的发展中,基础软件扮演着至关重要的角色,但也面临着多方面的挑战和机遇。智能汽车时代的基础软件不仅需要快速迭代,还要解决当前存在的模块复用性低、工具链不兼容、功能追溯困难等问题,同时降低硬件升级的复杂性。通过标准化接口、需求追踪和运行时环境等方式,可以有效提升开发效率和协作能力。此外,基础软件的生态建设还需结合AI技术,以支持更复杂的Model和Agent运行,实现整车一体化计算和车云协同。未来,基础软件将是软件定义汽车和AI定义软件的重要基石,为智能汽车生态提供更强大的支撑。
04
长安汽车系统软件副总工程师文洋作了名为“车用底层软件的发展与挑战”的引导报告。文洋认为,车用底层软件目前存在三个发展趋势:源码层面,服务器端的基础软件向车端迁移;芯片层面,异构算力集中化深刻影响底层软件;行业层面,底层操作系统进入开源开放、生态共建的新阶段。未来,车用底层软件的发展需要更进一步解决若干问题与挑战。首先,随着车载计算平台的集中化,底层软件在实时性与性能优化、虚拟化技术、SOA架构、车载容器技术、AI工具链等方面面临多重挑战和发展需求。其次,目前车用底层软件主要依赖ICT和互联网行业的方法及部分开源测试工具和团体标准,缺乏权威且全面的评测标准和测试用例集。再次,Linux在功能安全方面存在可信设计和验证过程缺失、责任主体不明确、系统复杂性高以及相关性失效等问题。最后,在从上游开源贡献到中游协同创新再到下游商业应用的生态链条中,开源共建内核基线版本仍然存在在高效性和可持续性方面的运作难题。
05
上汽创新研发总院软件架构师张毅峰作了名为“汽车基础软件发展趋势探讨”的引导报告。张毅峰认为,多核异构的区域控制架构是未来汽车基础软件发展的核心方向。在多样性内核与统一框架建设中,关注点应集中于内核架构的演进需求,如避免陷入多核陷阱,异构多态的性能效率和灵活性,以及OS架构的模块化、灵活性和可扩展性特性。同时,多样性内核统一框架的构建被视为提升软件开发效率与跨平台适配能力的关键,它为AIOS智能体的演进提供了更强的支撑,也为“快慢系统”在自动驾驶场景中的协同作用奠定了基础。此外,通过RISC-V与Rust等技术的探索,包括RISC-V的开放性与灵活性优势,以及Rust在内存安全和高效性上的潜力,为基础软件的安全性、可靠性和性能优化注入了更多可能性。整体来看,这些技术与框架的结合,展现了汽车基础软件在多核架构、多样性内核和前沿技术驱动下的持续演进,持续推动智能汽车技术的快速发展与落地应用。
06
零束科技软件架构高级主任工程师侍兴华作了名为“智能车基础软件的标准化和开源共建”的引导报告。侍兴华认为,智能汽车基础软件的标准化对于促进行业协同发展、提升研发效率以及降低集成成本至关重要。标准化可以通过统一接口和通信协议,加强产业链上下游的技术合作。此外,标准化还增强了系统的可靠性和安全性,为智能汽车的关键功能提供了坚实的保障。目前,智能汽车基础软件的标准化和开源共建已经取得了显著的进展。国内已经形成了诸如《车载智能计算基础平台参考架构2.0》等重要标准。普华等企业通过开源微内核操作系统适配多种芯片,推动了标准的实施。零束科技牵头并依托AUTOSEMO制订的国内汽车行业首个SOA软件平台标准也在不断地完善中。未来,智能汽车基础软件的标准化和开源共建将成为推动行业创新和提升全球竞争力的关键。通过标准化,可以实现产业链上下游的高效协作,降低研发与集成成本;通过开源共建,可以形成实际标准,加速技术的落地和生态的繁荣发展。
思辨讨论
在思辨讨论环节中,与会嘉宾围绕四个问题进行了热烈的讨论,从各自不同角度发表了自己的看法和意见。
研讨问题1
当前车用基础软件的整体发展状况如何?各家车企在基础软件方面有哪些不同的建设模式,各有什么优缺点?基础软件作为一种离用户“很远”的关键部件如何引起车企更高的重视?
观点1
车用基础软件因为属于用户“无法直接感受“到的需求,之前一些车厂往往缺乏动力发展车用基础软件领域,同时发展基础软件还要承担更新基础软件的风险。但随着汽车上层应用对底层基础软件的性能要求逐渐提高,车用基础软件的重要性正在不断提升,甚至有些时候属于不得不发展的状态。
观点2
当前,各厂商对基础软件的建设程度不尽相同,基础软件在一些厂商得到了很多的重视, 属于一级部门。而更多的厂商希望能够进行开源共建、联合开发,因为发展基础软件最大的考虑还是成本问题,如果要持续自己研发,成本很高,而开源共建,行业参与,可以降低成本。
观点3
基础软件发展过程中,芯片的发展同样重要。国内卖软件是要和硬件一起卖,相当于卖的是硬件,软件是服务。大型的国外厂商如高通、英伟达会结合自家芯片推进自己家包括OS、中间件的全套方案。基础软件领域存在硬件隔离问题,突破芯片公司的软件生态,会受到他们的硬件限制,很多汽车厂商没有勇气扔掉他们的方案。国内其实有很多芯片厂商,也就发展不起来。因此,如果要搞基础软件生态建设,芯片是最基础的环节,能否扶植国内小的芯片公司,让基础软件和芯片共同成长。
观点4
基础软件的社区生态也很重要,社区生态是行业发展的活力源泉。国外会通过建立项目推动行业发展和社区生态。例如车企提出问题,和其他生态企业进行结对,从提出问题到共同解决问题。一些社区分享、教育合作,行业发展进校园的工作也十分有意义,国内华为也是这么做的。
研讨问题2
软件定义汽车的趋势仍然在向纵深发展,服务化、容器化和云原生化也受到了广泛关注,SOAFEE、Eclipse SDV都在开始这方面探索,但同时汽车算力和安全可靠性等方面的限制导致业界相关发展缓慢,各位专家如何看待这一问题和相关发展趋势?
观点1
即使是Zonal架构的汽车,其区域控制器(ZCU)中的处理器本质上也依然是MCU,算力可能相较于其他ECU中的更大,但其开发逻辑不会有显著差别。这部分控制器几乎不会考虑SoC,主要原因仍然是成本问题,且换为SoC缺乏显著的收益。因此汽车在服务调度方面可能没有如SOAFEE所推荐的K3S等云原生领域的调度器的发挥空间。
观点2
就目前而言,主机厂可能不会选择尝试SOAFEE或Eclipse提倡的容器化方案,有如下几方面原因:一则主机厂目前对性能的重视程度很高,容器可能带来额外的性能开销;二则缺乏显著的市场或用户价值,带来的额外开发成本无法产生明确收益。但或许Tier-1的部分软件企业有尝试的意愿。
观点3
学术界目前缺乏一个通用的、广泛认可的汽车软件Benchmark,这对于复现并解决汽车行业中的痛点、难点问题而言非常不利;由于汽车软件工具链闭源的特性,很多学术研究工作无法展开,需要产业界的进一步支持。
观点4
SOAFEE所提倡的云开发理念得到了较为广泛的响应和支持,业界希望在芯片流片之前即可交付该芯片的虚拟开发环境,以便于进行提前的开发与调试。这方面仍有较大的研究空白。
研讨问题3
智能化浪潮下自动驾驶、智能座舱等智能化场景和应用对于基础软件提出了什么样的新要求?大模型上车带来哪些新的问题和挑战?如何看待近期兴起的车用AIOS的概念、内涵及其发展趋势?
观点1
随着自动驾驶和智能座舱的快速发展,基础软件需要具备更高的计算能力和实时性支持,以满足高性能计算和低延迟响应的需求,尤其是在数据处理、实时传感器融合和复杂算法执行方面。大模型上车后,基础软件需要进一步支持大规模模型推理和动态更新功能,同时优化系统资源的分配效率。例如,操作系统需增强CPU/GPU协同计算能力,并通过容器化或虚拟化技术实现AI任务的资源隔离与高效管理。
观点2
在智能化浪潮中,安全性、可靠性和可扩展性成为基础软件面临的核心挑战。自动驾驶和智能座舱的普及对功能安全(如ISO 26262)和信息安全(如ISO 21434)提出了更高要求,同时大模型上车带来的鲁棒性问题和决策可解释性难题也不容忽视。基础软件需要通过模块化架构和中间件技术实现动态功能扩展与OTA更新,在保障安全性的同时确保软件可靠性与一致性。
观点3
车用AIOS作为智能汽车生态的关键趋势,正在逐渐成为汽车智能化的核心系统。AIOS集成了底层硬件管理、中间件支持和上层应用开发功能,能够更好地适应多传感器融合、多模态交互和智能服务集成的需求。未来,AIOS的发展将更加注重开放生态的建设,推动基础软件标准化与协作创新,同时提升系统兼容性与开发效率,为智能汽车生态提供强大支撑。
研讨问题4
车用基础软件技术难度高同时投资巨大,我们应当如何建设自主良性发展的车用操作系统生态?开源共建是否是一条适合中国汽车产业的发展路径?在开源共建过程中如何兼顾芯片与操作系统厂商、供应商、主机厂等多方利益和发展诉求?
观点1
共建一套统一的标准基线很重要,通过打通整个供应链,解决benchmark的问题,降低所有厂商的研发成本。汽车基础软件不同于Linux,其需求主要还是车企本身,需要车企自身出力,同时开源共建也有助于产品出海。
观点2
车用操作系统开源共建具很多优势:1. 汽车行业和互联网行业类似。很多问题很类似,通过社区开源共建,可以高效解决很多问题。2.通过各个车厂开源共建,联合力量,更容易解决芯片等硬件隔离问题3.相应国家号召,符合国内发展趋势,提前布局,服务于国家战略。
观点3
开源共建过程中,各个厂商要找到属于自己的闭环逻辑,除了国家支持政策,还要自身驱动建设。例如,对车企来说开源共建可以降低基础软件成本。对于芯片厂商可以销售芯片。
观点4
车用操作系统生态开源共建过程中的生态完整性很重要,不仅要建设车用操作系统,还要考虑中间件、上层应用等。同时不仅开发,运营和维护同样重要。
观点5
生态开源共建过程需要明确基础软件各个定义,对齐概念,计算成本收益;同时要打破汽车行业的封闭,与学术界共建生态,才能更好地发展。
活动总结
基础软件在当前汽车产业智能化发展浪潮中扮演着重要角色。然而,车用基础软件技术难度高同时投资巨大,大部分车企难以通过自研的方式构建并长期维护自己的基础软件体系。因此,通过行业共建和开源开放的方式推动车用基础软件发展就成为一种现实而又重要的选择。为此,需要车企与软硬件供应商围绕开源社区建设逐渐形成良好的合作共赢生态。与此同时,如何形成广泛、深入的产学研合作体系也是一个重要的问题。车用基础软件涉及汽车的复杂运行环境和高安全、高可靠性要求,相关软硬件标准化程度不高,学术界难以了解和参与其中的技术问题探索。为此,可以在车用基础软件开源共建的基础上,梳理并明确定义共性技术问题,同时逐渐形成一系列基准系统和实验环境,从而为产学研合作提供一个良好的平台。