任慰:车载基础软件发展趋势及与开源生态结合的探讨

8月28日-29日,2025智能汽车基础软件生态大会暨第四届中国汽车芯片大会在重庆举办。本届大会以“开源拓界,众行致远”为主题,由中国汽车工业协会和中国电子科技集团有限公司联合主办。本届大会聚焦智能汽车产业发展关键环节,设置了“1场闭门会、1场基础软件生态大会、1场芯片大会和1场开放原子开源基金会园区行”,旨在凝聚各方力量,促进协同创新,为全球贡献智能汽车生态“中国方案”。其中,在8月29日下午举办的“开放原子开源基金会园区行(重庆站)”上,东风汽车集团有限公司研发总院智能电子电气开发中心副总工程师任慰发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录:

非常高兴和大家分享。主要内容分三部分,车用操作系统的总体趋势,也会介绍一下东风天元OS的总体架构,第二部分介绍一下Linux基金会旗下新一代实时操作系统平台Zephyr的发展经验,希望可以给开源小满进行参考。第三部分是我现在在openEuler上做的一些实践。

应用复杂化对操作系统提出了更高的要求,同时硬件演进可以支撑更强大的车用操作系统。这里面整个车用操作系统操作系统可以分为三块智驾操作系统智能座舱操作系统还有智能车控操作西体哦那个控。以智驾场景为例,我们会看到上层未来智驾应用发展很快,L2—L2+—L3—L4,AI算法发展也很快,从CNN到BEV到端到端大模型再到VLA。传感器数量和种类越来越多,激光雷达、高清摄像。架构方面SOA,车路云一体化,舱驾融合,质量上信息安全,功能安全,实时性。同时,智驾硬件也在持续演进,越发复杂强大,单位面积乃至单位体积可以集成的晶体管越来越多。强大的硬件也可以持续化复杂而强大的操作系统。

具体到智驾操作系统系统,会有一系列的需求,要软硬解耦,软软解耦,快速迭代,持续演进。既要功能强大,又要信息安全,还要功能安全。这里我主要分享的是智驾,但其实智能车控,智能座舱也有类似的趋势。

车用操作系统平台架构:面向AI大模型的开放式架构。车用操作系统已经是一个异常复杂的软件栈。如何实现如此复杂的软件栈,全栈自研,对于任何一个厂商而言都意味着巨大的投入,也不太现实。方式很简单就是合作共享,上午在圆桌也讨论过,基本上开源开放,在ICT领域是一个共识,在智能汽车领域也是早晚的事情。值得挑战的是如何将ICT领域的成功经验引入到汽车电子领域。

这里我提出一个倡议:以主机厂为骨干吸引多方力量共建中立开放车用操作系统平台。

首先是面对软件定义汽车的趋势,应拥抱世界开源开放生态,复用国内ICT基础平台成果,结合车用场景,构建车用领域专用操作系统平台。我们国内也有一个很好的ICT基础平台,包括openEuler、开源鸿蒙等等。在ICT平台的基础之上,再构建车用领域的专用操作系统平台,包括智能座舱、智能驾驶、智能车控、软件工具链、端侧AI。另外这个平台需要成立中立组织管理,吸引主机厂、供应商、科研院所作为成员加入,协商共治,降本增效,良性竞争,以贡献决定话语权,对商业友好,以商业闭环为结果。第三,在开源里面有一个共识,就是代码优先,要遵循开源开放生态的普遍原则,要参考设计优先,文档优先,注重基础设施,对开发者友好,以使用份额推动标准建立。

对于车用操作系统,东风也有自己的思考,这里我向大家介绍一下东风天元OS的的整体架构,即面向中央计算架构与跨域融合的整车操作系统。底层硬件是异构多核处理,包括MCU、MPU、SoC、车载中央服务器,之上是跨域跨OS通信框架,具体包含嵌入式虚拟化、异构、PCIE、TEE、轻量级容器等多种技术实现,再之上是三大类操作系统,智能车控操作系统,智能驾驶操作系统,智能座舱操作系统。其中智驾操作系统基本上是构建在Linux之上,智能车控操作系统中我们有一个新的思考,就是在传统的Autosar CP系统上,加入了Linux操作系统,主要是为了应对车控的智能化趋势。在智能座舱操作系统中,除了主流的基于安卓的系统外,我们也把基于开源鸿蒙的系统也纳入规划之中。操作系统之上是是框架层,包含整车高速通信框架,AI端侧框架,车云一体框架等。除了运行时之外,天元OS也重点规划了基础设施和标准规范两大领域,二者是支撑高效开发所必须的。。。

上面的分享在很多地方讲过,这一次想讲一些新得东西,Linux基金会旗下新一代实时操作系统平台Zephyr的发展历程。

首先是还是介绍一下Linux基金会的布局,其拥有软件定义汽车领域完善的基础软件组合,这里面重点会介绍Zephyr  Project,过去10年发展最为迅猛的现代化实时操作平台。主要特点:开源实时操作系统,开发流程公开透明,有完整地提交记录。对开发者非常友好,且有非常活跃的社区,每年超过14000次提交。对商业友好,采用Apache2.0许可证。充分考虑功能安全和信息安全,有独立的CVE,有专门功能安全委员,广泛的硬件支持,8种处理器架构,780+开发板,260+传感器驱动,充分中立的治理,Linux基金会旗下项目,协商共治。完整的嵌入式操作系统平台,可配置、模块化。每2年一个带有持续更新和修复的长期支持版本使能产品化,有面向各种安全的认证的单独的可审计的代码仓。

我的期望:Zephyr 与Linux互补实现全领域覆盖,成为“非Linux领域中的Linux,Linux  of  non—Linux  World”。

看看一些量化数据,现在有白金会员14家,白银会员27家,主流半导体厂商都成为了Zephyr的会员,平均每月活跃开发者数量344位开发者,平均每月提交数量1640次提交。当前开发最活跃的嵌入式系统软件平台。

Zephyr成功经验:在充分借鉴了Linux的实践基础之上走自己的创新之路。首先管理上的借鉴:中立化的管理与决策,相互制衡,协商共治。商业公司为骨干,同时有众多的社区开发者,高效而明确的上游贡献流程。公开的代码评审,基于github  Pullrequest,基于共识的决策,技术委员会基于投票决策。层次化的开发者模型,拥有众多的maintainers,工作组,分工明确。没有内部边界,任何人都可以参与开发。分布的版本控制,基于git和github,快速的版本迭代,4个月1个版本,其中3个月合入周期,1个月测试,LTS版本,每2年一个LTS版本。

在Zephyr的基础上构建兼容AUTOSARCP的智能车控操作系统平台,以前我觉得不可能,现在做了一些尝试,觉得可行,只需要把AUTOSARCP  OS API,新增虚拟化。这是Zephyr的道路。

最后讲一下未来的实践探讨,首先我们有openEuler  Embedded:开放综合嵌入式系统软件平台,现在openEuler没做车,红色的部分是openEuler没有的,目前正在尝试集成。具体运行模式三种形态,一种智能驾驶、舱驾融合、智能驾驶+车云融合。

以上就是我的分享,谢谢大家!

    
(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅。)

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