车东西(公众号:chedongxi)
作者 | Janson
编辑 | 志豪
李想又抛了一个重磅核弹:理想汽车要开源汽车操作系统!
车东西3月27日中关村论坛现场报道,刚刚,理想汽车董事长兼CEO李想在今天上午举办的中关村论坛年会上宣布理想汽车自研整车操作系统——“理想星环OS”全面开源,4月登陆开源社区,成为全球首个将整车操作系统开源的车企。
▲理想星环OS架构
李想认为,智能汽车需要专用的操作系统,但每个企业都进行闭源开发会导致资源浪费,延缓行业发展。同时,李想指出,开源生态有助于车企节约研发成本,最终普惠终端消费者。
▲理想星环OS可有效节约硬件资源
长期以来,在汽车电子控制单元(ECU)的标准化软件架构上,基于AUTOSAR(AUTomotive Open System ARchitecture)架构的操作系统占据行业主导地位。
▲AUTOSAR的作用
尽管该架构本身是开放标准,联盟成员里虽然也有一汽、上汽、华为等国内公司深度参与,但里面的核心大厂其实还是传统欧美汽车产业巨头在主导。
同时,使用该系统的工具链需要支付高额授权费,加之闭源系统适配一款新的芯片要6个月,耗费大量人力,不确定性强。
对此,理想汽车开源整车操作系统打破“黑盒化”技术壁垒,再加之开源能够帮助企业降低基础研发投入,避免资源浪费。
▲理想成为全球首家开源汽车操作系统的车企
理想汽车此次的开源发布对国产整车操作系统的贡献,可以用今年年初DeepSeek开源对中国AI圈的震撼来类比。
这样的开源举措,既打破了技术垄断,又推动了行业创新。
一、理想汽车到底开源的是个什么系统?
理想此次开源的整车操作系统和手机、车机用的“安卓”系统并不一样,而是一套更重要的操作系统。该系统负责控制整车的动力、底盘还有安全等系统。
理想汽车自研整车操作系统包含车控操作系统、智能驾驶操作系统、通信中间件、虚拟化平台与各类型研发工具。
▲理想汽车宣布开源理想星环OS
理想汽车认为,该系统支持车控域到智驾域的各种业务,提供灵活可裁剪的模块化服务,具有高安全性、可靠性、实时性与确定性。
对此,理想汽车设计了三个针对不同模块的操作系统(OS),也将全部开源。
▲理想汽车自研操作系统的三个方向(来源:理想汽车)
首先是智能车控OS,该系统可以支撑业务快速执行命令,负责车辆控制,快速执行车辆的各种基础控制命令。
该系统的优势包括灵活分配资源,可以用更少的空间支持更多的功能,让多个功能共享同一块硬件,新的架构芯片来了也可以快速适配。
第二部分便是智能驾驶OS,该系统可以充分利用智驾芯片算力,处理复杂思维过程,保证自动驾驶稳定高效工作。
其优势包括算力优化,通过优化任务调度、图像处理优化,让AI跑得更快更稳。通过自研虚拟化技术,让一块芯片安全地同时处理多个任务,实现“一心多用”。
第三部分则是通信中间件,该系统可以快速传递信息,负责传递信号与控制,完成车内各个模块之间的高速通信。
这个系统的优势包括效率和安全,统一通信协议、统一语言,使得整车全域的通信安全部署,进一步提升车辆的安全性。
二、4年10亿200人 理想自研整车操作系统背后
为什么要开源汽车操作系统呢,李想作了解释。
2020年,全球芯片荒导致芯片交货周期严重滞后,随后而来的价格暴涨,资源倾斜不均衡等问题显著。
作为初创企业,理想汽车在芯片供应链中处于劣势,使用AUTOSAR操作系统时,适配新芯片的周期长达6个月,带来巨大营收损失。
面对不可控风险,理想汽车在2021年启动自研整车操作系统项目,投入两百人的研发团队和超过十亿的研发费用,最终在2024年实现自研操作系统上车。
汽车行业智能化下半场的竞争中,真正的人工智能时代汽车操作系统是什么样的?对此,李想也进行了专门的解读。
▲李想在AI Talk发布会上
在系统层面,理想自研操作系统通过与硬件深度协同,在算力、存储和通信带宽资源使用方面展开核心优化。
在算力资源使用方面,设计时间空间维度的精细化编排调度,能够去除计算过程中各种气泡,使算力被有效并行使用。
在内存带宽使用方面,使用统一内存管理,与编排调度精密协作,实现全局静态分配与零拷贝,提高内存带宽使用效率。
在网络互联方面,通过高速芯片间互联互通能力,实现高效的分布式推理,芯片级联扩展后近似线性加速比。
从这个角度出发,让车企摆脱「堆成本、堆硬件」的传统路径依赖,为大规模实现更高阶大规模智驾提供可能。
三、理想开源整车操作系统四大核心优势
有了成体系的操作系统,如何实现快速开发迭代就成为了进一步需要解决的问题。
目前,不少软硬件企业都入局了汽车操作系统这一领域,无论是像ARM这样的硬件公司还是红帽这样的软件公司都在强调虚拟化开发以及软硬解耦同步推进开发的模式。这样可以有效降低新车研发时间,助力车企提质增效。
从“理想星环OS”的具体表现来看,目前该系统主要有四大核心优势。
1、适配灵活
在软硬件解耦的背景下,理想汽车在适配方面的做法也是殊途同归。其自研整车操作系统实现了软硬解耦,最快能够在四周内完成芯片适配和验证,相比使用AUTOSAR的时候最多节省5个月时间,大大缩短芯片适配时间。
▲理想汽车自研汽车操作系统支持芯片列表(来源:理想汽车)
该系统支持市面上所有的车用芯片的架构,包括英飞凌TriCore、瑞萨RH850等主流MCU芯片大厂,同时也包括ARM Cortex-R系列、以及被广泛关注的开源RISC-V芯片架构,都被此系统支持。
2、性能更强
传统车载系统的问题在于每个模块各自为政,优化只在模块内部进行。理想汽车通过跨系统架构设计,让多个控制器之间进行系统配合,实现感知-决策-执行全链路的深度融合,全局协同优化。
▲更强的性能可以更早做出决策
从结果来看,该系统实现了包括响应速度快1倍,响应稳定性提高5倍,120km/h高速行驶状态下,AEB自动紧急制动距离缩短7米,更平稳地完成AES自动紧急避让等功能。
▲理想汽车120km/h紧急制动演示
在车身控制层面,理想的魔毯空气悬架给用户带来了很好地驾乘体验。通过空气悬架调节能力,车辆在过减速带、颠簸路面时候能够保证车辆的舒适和平顺。
▲理想汽车魔毯悬架调节系统演示
3、成本更低
智能化趋势带来成本上升,理想汽车通过共享AI算力和硬件设备,降低算力成本和传感器成本。自研车用虚拟化系统性能损耗比传统方案降低5倍,存储资源使用量减少30%。异构系统设备共享框架远端设备访问延时缩短10倍,实现一套传感器全车共享。
▲AI算力共享有效控制成本
通过这样的复用,每年可实现几十亿元的物料成本的降低,软件迭代更新更高效,最终为消费者节省购车成本。
4、安全性更高
传统车载系统相对封闭,无法完全满足汽车智能化和联网化的需求,信息存储和传输过程中缺乏特定的安全性设计,导致数据泄露和系统入侵风险高。
理想自研操作系统构建了“云端一车端一控制器”三层安全体系,并通过软硬件结合的方式实现,相比AUTOSAR软件实现方式,签名验签速度提升4倍,实现了全链路设备身份认证、访问控制和数据加密能力。
这样的架构下,用户的关键数据会被保存在私有空间中,有效杜绝隐私泄露的风险,实现整车域信息安全防护。
▲理想汽车操作系统的三级安全防护
结语:国产车用操作系统变革开始
理想汽车开源整车操作系统的发布是中国汽车工业的一次重要创新。
通过自研和开源,理想汽车不仅应对了芯片荒带来的供应链挑战,还在智能汽车操作系统领域取得了显著进展。
开源整车操作系统的推出,对于打破技术垄断,推动智能汽车操作系统的创新与发展有着良好的促进作用。
通过共享创新成果,理想汽车希望构建一个全球性的“创新共同体”,促进汽车产业的协同发展。
相信随着开源生态的不断完善,中国车企将继续在智能汽车操作系统领域探索和创新,推动汽车产业向更智能、更安全、更高效的方向发展。