作者 | 王秋凤
对汽车产业,今年整个3月份精彩纷呈。不光是消费端产品,企业战略和中间技术产品发布信息,也此起彼伏。
3月27日,李想在2025中关村论坛年会开幕式上,突然发布开源的星环OS。并宣布理想成为全球首家开源OS车企。2021年理想遇到芯片荒的时候,决心启动自研OS。因为假如更换芯片供应商,为了匹配Autosar需要6个月以上的适配调试。否则就只能卯着特定供应商。遇到问题,理想寻求战略级解决方案,这是其长处。
OS干嘛用的
有天玑OS,也有Sky OS,理想的星环OS,即便开源(安卓车载OS也开源),怎么就成首家了?
这个问题看似简单,实则涉及到OS和车内E-E架构定义和沿革。很难在几千字的一篇文章内讲透彻。尽管争取用最简单的语言描述,粗疏、不严谨之处在所难免。
首先,OS是什么?简单说,就是操作系统,类似于PC端的Windows、Linux、苹果麦金托什系统。其作用就是做个大管家:对内负责分配计算机的资源(CPU、内存、硬盘、外设),对用户展示可视、可操作界面。
实际上“管家”的任务非常复杂,涉及到任务优先级、系统稳定和模块扩展。20年前的汽车还不需要OS,因为软件的任务量小,工程师都是针对具体任务写一个代码封装起来,无限循环运行(依靠中断或者定时响应任务),这些工作其实就是“裸机编程”。上了点岁数的程序员,熟悉这个词。
这些年汽车面临的软件任务越来越复杂,没有管家统一分配资源是不行了,OS应运而生。
OS的层次
第二个问题,汽车上的OS有几种。大体上,大家都支持分为狭义OS和广义OS,前者也可叫“内核”或“底层OS”,都是一回事。前者是系统软件的核心,负责管进程、内存管理和设备驱动,与硬件关系紧密。后者则为应用(智舱智驾等)提供软件框架。
而狭义OS又分为微内核和宏内核。微内核只保留最基本功能(比如进程和内存管理),其他功能都甩给宏内核,由后者通过通信协议访问微内核。
比如,QNX就是典型的微内核OS,闭源。掌握这一微内核OS的公司,也名为QNX。是汽车领域最大的OS供应商(也广泛用于其他泛工业门类),占有率高达75%以上。
宏内核比微内核复杂多了,承担其他微内核之外的所有任务管理,比如文件系统、网络栈等。
其实微内核和宏内核界限不是很清晰,Linux一般认为是宏内核,但也逐渐引入了一些微内核的功能。Linux是开源的,安卓系统也是宏内核。
可见,狭义OS主要负责和硬件沟通,对核心资源有分配权限。而广义OS则包含了狭义OS,并在其上建立抽象层(用于软硬解耦)、通讯中间件和功能软件,而汽车上的多种应用(智舱智驾等)则建立在广义OS之上。
汽车的软件系统,基本上和盖楼差不多,微内核相当于基桩、宏内核相当于承台,两者共同组成地基(即狭义OS)。而广义OS,则相当于整个建筑物的基础。上面一层一层楼,则相当于应用。而功能软件,就是现浇剪力框架。系统库和辅助工具,大体上相当于水电暖和电梯。
星环OS,属于哪一种OS?
那么问题来了,星环OS属于哪种OS?虽然李想没说,但我们可以梳理一下:星环OS智能车控OS使用实时安全RTOS内核(微内核),而智能驾驶OS使用定制的智能Linux内核(宏内核),智能座舱OS基于Android深度定制,底层也是Linux。
可见,星环OS基于多种微内核基础上开发的,大部分属于广义OS,但也对狭义OS做了定制,因此算是混合架构。这一点上的创新,是很难被质疑的。
星环对Autosar等宏内核,有明显的替代作用。后者闭源,其知识产权掌握在欧洲人手里,用了就要缴纳授权费。而星环OS的优势,就是李想所说的那些,诸如模块化程度高,响应快,数据安全性好,支持多芯片架构,适配快。后者尤为重要,直接牵扯到产品开发节奏。
全部开源?部分开源?
由前面的梳理可以看出,所谓的OS多层次,比较复杂。理想开源的是哪一部分?李想明确提到开源的是车控OS、智驾OS、通讯中间件和虚拟化平台。
星环OS首先对理想自身价值很大,避免重复开发。降低了对欧美宏内核、算法工具链的依赖,也降低了对MCU、Soc芯片的依赖。如果能被其他车企采用,也能起到类似的效果,可以在一定程度上推动行业进步。
而AI算法工具链是否开源,没提到。这部分属于理想星环OS内最有技术含量的一部分,开源的可能性比较小。如果这一部分也开源,那么理想对于开源社区的贡献,配得上更高的评价。全部开源当然也有代价,此处不赘述。事实上,很难找到全部开源的OS,不止是汽车。
如果非要理想将所有代码开源,才算首家,那条件未免太苛刻了。不管从哪个角度,理想星环是迄今为止开源最多的OS,这个结论没有大问题。从这个意义上看,理想的确是首家OS开源车企。
跟进了之后咋办?
那么,星环OS开源了之后,谁会采用呢?同态竞争者,比如蔚来、小鹏、小米、,采用的可能性几乎为零。而没有投入OS开发的新势力,诸如等,有可能采用,但存在一定顾虑。而跨国企业,目前采用的可能性也比较小,除非以星环OS为基础的开发,爆发出其他OS所没有的特性,而不简单是开发成本的问题。
反而是可以兼容多赛道的国内传统大型车企,没准儿能拿出一个车系或者一两款产品先来试水。如果效果好,可以更多地加入这个潜在的联盟。当然,星环OS必须要先通过车规级系统安全认证。
如果其他企业采用了星环OS,那么就需要解决新旧系统并行和衔接的方案。由于星环的虚拟化平台机制。车企可以将旧平台功能,封装成模块,容器化放在星环提供的虚拟平台上,减少硬件更换成本。同时,新开发的整车产品,则直接迁移到新架构上。这么做的麻烦在于,如果旧系统是CAN总线协议,还需要另开发一个兼容层,实现新旧系统互通,避免协议冲突。好在星环开放了相应的协议。
我们再假设星环提供适配工具链和芯片验证工具(同时支持旧平台验证),其他车企就可以像理想那样,缩短平台开发周期,自由采用国产Soc和MCU,达到李想所称的效果。
系统迁移的优先级上,应采用逐步过渡的方案:功能软件和上面的应用(智驾、车控、车联网等),则优先纳入到星环OS上开发。而底盘控制等低实时性模块,则暂时保留Autosar,逐步替换。同时,既然星环支持国产芯片二次开发(当然也支持英飞凌、瑞萨等MCU、英伟达的Soc),其他车企得到的好处,可以逐步替代海外芯片,降低供应链风险。
不过,过渡期内,车企需要承担双系统维护成本,OTA版本也得准备两份。这也促使其他车企加快迁移速度。
如果这样做的车企多了,围绕星环OS的开源社区,也就建立起来。汽车OS从封闭走向开放,是理想所做的切实贡献。即便如此,未来3年内,星环OS大概率仍持续聚焦于汽车产业链的垂直整合,不会走横向生态扩张路线(比如把触角伸向手机、智能家居领域,打通数据)。在这方面,小米的澎湃OS、鸿蒙OS,因为母公司有手机等3C、家电业务,拥有天然的横向优势。
结 语
星环OS在适配性、安全性和成本效率上达到行业领先,让理想从单纯的车企向技术“链主”向前跨了一大步。对其他新势力品牌的闭源生态,构成了路径上的竞争。对蔚来、小鹏、小米、鸿蒙等OS,都有压力。星环开源如果不局限于理想一家,对汽车业内芯片和系统供应链的潜在影响是确定性的。而能否在广泛意义上影响汽车圈内的生态,则取决于星环有多少追随者。
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