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就我國汽車產業而言，缺芯少核是不爭的事實，且隨著智能汽車的不斷發展，這一問題日益凸顯。而要解決缺芯少核，操作系統十分關鍵。
操作系統是智能汽車的創新重點
缺芯少核問題雖由來已久，不過如今的“芯”與“核”與以往有所不同。就“芯”而言，集成了CPU、AI 芯片(GPU/FPGA/ASIC)、深度學習加速單元(NPU)等多個模塊的異構多核SoC芯片正逐漸成為主流趨勢。與此同時，新一代的“核”也不再對應“計算機的傳統內核”。
國汽智控總經理、首席技術官尚進近期在接受蓋世汽車采訪時表示，智能汽車缺芯少核，“核”是什么？是智能汽車操作系統。“無論是PC，還是移動互聯網，亦或是智能汽車，大的產業變革都要針對產業平臺定義新的‘操作系統‘內涵及落地產品。”
隨著汽車智能化進程的加速，“軟件定義汽車”成為汽車產業發展的戰略共識，OTA作為基礎關鍵能力，成為了智能汽車的標配能力，其價值也在行業內達成共識。尚進指出，在此背后，最需要的是汽車操作系統，操作系統是智能汽車的核心技術和創新重點，也是主機廠實現軟件定義的基石。“OTA更新的是應用，沒有操作系統，就更新不了應用。”
另一層面來看，如今“分布式架構-域功能集中-跨域融合-中央計算平臺”這一電子電氣架構演化過程基本成為行業共識。在這一過程中，操作系統很關鍵。
“硬件集中了，最難的是軟件。硬件相當于是練肌肉，只能做一些簡單粗暴的事。那么高算力不可能做復雜邏輯，它只是計算的很快。所有功能都要靠軟件實現。”尚進認為，就軟件來說，要做的并不是將多達幾億行的代碼或是幾個域堆在一起，而是要把這些代碼“揉碎”了(當然也不是說完全重新來)，提取出關鍵共性的基礎軟件亦即操作系統，實現操作系統和應用開發的分層重構及更廣泛擴展。
他還補充道：“軟件不只是代碼，軟件后面是架構。在域集中的情況下，操作系統要運行具有不同功能安全和信息安全等級的環境感知、路徑規劃和車輛控制算法，將氣囊、BMS、VCU等充分用起來，形成統一架構。缺芯少核，這是真正的核。”
全國政協經濟委員會副主任苗圩曾明確表示，中國汽車市場不能沒有自己的操作系統，打造自主可控、開源開放的汽車操作系統勢在必行。在尚進看來，實現操作系統的自主可控是解決我國汽車產業缺芯少核的重點，”特斯拉已經有它的‘ios’了。現在我們需要打造的是我們開放的體系，對應智能汽車的‘安卓’(手機OS分開放和封閉兩種，安卓代表開放，ios代表封閉)。”
今年11月，國汽智控正式發布面向量產的智能駕駛計算基礎平臺“智能汽車基礎腦”iVBB2.0。iVBB2.0產品家族包括智能汽車操作系統ICVOS、智能汽車域控制器ICVHW 、車云協同基礎軟件ICVEC和信息安全數據安全ICVSEC四大單元。
據悉，基于SDA理念和面向SOA的應用開發，智能汽車基礎腦iVBB實現了操作系統與應用軟件、硬件平臺的雙解耦。同時，智能汽車操作系統ICVOS向上支持OEM對智能駕駛應用進行高效、差異化定制開發，向下適配全系自主及市面主流芯片和硬件平臺及車輛平臺，實現與智能手機應用開發類似的“硬件—操作系統—應用開發”智能汽車開發新模式。
可以說，國汽智控“智能汽車基礎腦”iVBB從根本上解決了我國汽車行業少“核”的問題。尚進表示，“中國所有的自主可控，最關鍵的便是頂層設計所需要的系統能力。國汽智控解決的問題是，如何打造一個可以將復雜硬件對應的ICT與車廠的應用開發銜接起來所需要的新的中間件，我們將其定義為功能軟件，或自動駕駛操作系統，這才是解決我國汽車行業缺芯少核的重點。”
主機廠要基于產業鏈分工定制自己的智能汽車OS
在“硬件—操作系統—應用開發”智能汽車開發新模式下，操作系統應該由誰來做？產業鏈相關廠商應如何分工？在尚進看來，產業鏈不同部分的廠商應該有所為，有所不為，就操作系統而言，相關廠商要與主機廠共建，形成主機廠的定制OS。
這并不難理解，一方面，操作系統作為與用戶交互的核心媒介，其產品的創新將是主機廠實現差異化競爭的重要砝碼，另一方面，主機廠更貼近用戶，更了解用戶需求，有利于快速調整產品和服務。
前面提到，國汽智控發布的智能汽車基礎腦iVBB2.0包含四大單元，其中智能汽車操作系統ICVOS就定位“主機廠自己的OS"。據悉，ICVOS采用模塊化設計，向合作伙伴開放OS接口，可納入主機廠自研算法和第三方基礎服務，內核中間件均可替換，形成統一架構下的定制OS，且最終以主機廠OS命名，如宇通OS、比亞迪OS。
尚進表示：“整個產業架構中，主機廠有自己的發力點，也有自己的優勢，但是各個主機廠是不一樣的，我們接受也必須讓主機廠把它好的模塊放到自動駕駛操作系統或者是智能汽車操作系統中，這樣就形成了主機廠定制的操作系統。”
而有了基于統一架構的操作系統之后，主機廠便可在上面做應用開發。尚進指出，如今主機廠已經意識到，不能接受全棧方案，不能接受交鑰匙，主機廠一定要下沉，一定要自己去開發，他們要能夠定義差異化功能，還能自己開發，自己更新，這樣才能在車輛全生命周期增加價值。“如果這些全是供應商做，主機廠在車輛全生命周期也賺不了錢，且這也不是真正的軟件定義汽車。”
他還提到，國汽智控的方案之所以叫作“智能汽車基礎腦”，原因在于“國汽智控做的是基礎部分，是硬件+操作系統，是一個軟硬一體的盒子，但沒有上面的應用。上面的應用由主機廠來做，這樣才能讓他們真正發力。”
據了解，國汽智控已與5家以上車企做不同程度的合作開發，開發的形態大多基于自動駕駛操作系統，甚至‘硬件+操作系統’，當然由于各個車企自研能力、訴求、車型有所不同，具體方式上存在差異。
此外，尚進還強調，國汽智控的思路是，不做成熟產業鏈的成熟產品，且要把成熟產業鏈的自主成熟產品迅速利用起來，其中原因有三：一、這些產品已經自主可控；二、術業有專攻；三、系統集成能力最重要。
具體來看，此次國汽智控發布了第一代自研硬件平臺，但其向主機廠首要推的并不是他們的硬件平臺，反而是市場上成熟的或者是最適合的硬件平臺。據了解，國汽智控智能汽車操作系統 ICVOS既支持自研的硬件平臺，也可適配市面主流硬件平臺，包括地平線征程系列、華為MDC等國內主要自主可控芯片硬件平臺，也包括基于TI芯片等自研硬件平臺。
相關廠商需強化數據安全等數字底座
對于智能汽車來說，操作系統很重要。但要推動操作系統落地，還需要其它多方面的協同發展。
在智能汽車開發新模式下，硬件顯然不可或缺。前面提到，國汽智控推出的是異構分布、彈性擴展多芯片架構自研硬件平臺。據尚進介紹，“異構”是指板卡上有不同種類的多種處理芯片，包括AI計算芯片、通用計算芯片、控制芯片等等，“彈性擴展”則是指，單一操作系統下，硬件芯片的數目可以彈性增加，整體性能可以彈性增長，例如AI芯片可以從1個增加到2個或3個。
國汽智控指出，如今智能汽車正在經歷從集中域控再到中央域控的演進，算力需求不斷增長，而高算力單芯片的成本永遠高于同等算力下的多芯片方案，當摩爾定律失效、算力增長停滯，異構分布、彈性擴展的多芯片方案能夠以低成本、算力累積來滿足不同場景的智能駕駛運算需求，幫助主機廠在研發更高級別自動駕駛時提升開發效率，將開發周期縮短到十分之一。
據了解，國汽智控此次發布的是彈性異構分布架構下的第一代硬件產品，包括基于TDA4的單芯片、雙芯片、三芯片等三款硬件平臺，覆蓋8-24 TOPS算力。按照計劃，明年下半年其將以單芯片80TOPS為基礎，推出第二代單芯片、三芯片、六芯片硬件平臺系列，覆蓋80、200、500TOPS場景。
除了要與硬件產品適配，智能汽車操作系統還需與數據安全耦合。尚進指出，傳統汽車缺乏攻擊價值，而智能汽車已成為移動的計算中心和數據中心，計算基礎平臺是數據的匯集點，代碼也最多，因此要實現數據安全與智能汽車OS耦合。
據悉，國汽智控此次發布信息安全數據安全ICVSEC，是行業首次推出智能汽車數據安全解決方案。尚進表示，相比一般信息安全服務商，國汽智控的優勢在于通過SDK和數據流配置，將數據安全融合進OS里。為此，國汽智控基于ICVOS，搭建了信息安全拓撲和縱深防御體系，建立網絡安全防護方法池，對數據進行分類分級、全生命周期跟蹤、規則化管控，來實現數據安全、隱私保護，保證“外面的進不來，里面的出不去”，滿足國家監管要求。
此外值得注意的是，隨著車輛逐漸成為四個輪子上的“數據中心”，以單車計算平臺為基礎的車輛智能存在諸多局限性。為此，基于智能汽車操作系統ICVOS2.0，國汽智控推出“路測”OS、“邊緣”的OS 孿生產品，最終形成“車+邊(路+邊側)+云(非實時)”完善的網聯式計算和OS體系，形成車云協同基礎軟件ICVEC2.0 。
據尚進介紹，車云協同基礎軟件ICVEC2.0 針對當前圍繞智能汽車的“車路云網圖”生態、智能汽車標準開放體系、車規級產品、突破單車計算物理極限需求、車控實時計算等產業發展和需求，提出包括架構和產品在內的OS Everywhere理念，即以服務和支撐智能汽車功能為目標，在“路測”搭建智能汽車OS 架構及感知規劃主體，支持包括傳感器、硬件、算法等開放產業鏈，支撐廣泛的應用開發、云服務接口開發等；基于5G+MEC、OS孿生等，延伸和擴展單車實時計算力到邊緣計算云，實現單車到“車邊”智能并進行協同計算。
目前，國汽智控正重點推進相關研究和產品示范工作，完善智能汽車的操作系統生態。
(原標題：國汽智控尚進：主機廠要基于產業鏈分工定制自己的智能汽車OS)
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