出品丨虎嗅汽车组
作者丨肖漫
头图丨视觉中国
李想在今年的中关村论坛上有这样的表达:当年特斯拉推动了全球电动车产业链向前发展,DeepSeek 开源使得中国 AI 产业迈上了新的台阶,理想也渴望在中国汽车业历史上留下自己的印记,因此他们打算开启自研的汽车操作系统“星环 OS”。
理想 CTO 谢炎在 4 月 11 日的沟通会上强调动机的单纯性。他告知虎嗅汽车,理想会将星环 OS 的代码和技术文档开源。理想不会通过开源来收取费用,不会干涉代码的使用方式,也不会控制使用者的数据,就如同 DeepSeek 一样。
汽车操作系统是智能车的重要组成部分,它犹如神经中枢一般。它承担着对硬件、软件以及车辆功能的控制和支撑任务。它对于成本控制以及汽车的用户体验都有着极为重要的意义。它的水平高低直接决定了一辆车的智能化所能达到的上限。
理想的叙事中,理想的星环 OS 或许会成为汽车业的安卓系统。
它要足够好用,生态要足够开放,并且理想确实能够做到不靠开源系统赚钱,这是前提。
自研的星环OS,是怎么诞生的
我们发现了一些问题,并且在行业内没有能够直接解决这些问题的方案,所以决定自研。谢炎说道。
自研之前,不同车企在不同域会采用不同的操作系统。理想等车企在车辆控制域(如动力、底盘、车身)会采用 AUTOSAR Classic Platform (CP);智能座舱域通用操作系统有 Linux、QNX、Android 等;智能驾驶域常采用 QNX、Linux 与 AUTOSAR AP 结合,且常伴有专门的中间件。
这些操作系统存在碎片化和分离式的问题。然而,随着汽车从 Smart“智能”系统发展到 Intelligent“智慧”系统,它越发需要系统的集中化。无论是硬件方面还是软件方面,都需要对这些问题进行解决。
理想察觉到了 AUTOSAR 等操作系统存在瓶颈。AUTOSAR 是在上一个时代所构建的系统,它与上一个时代所需要的汽车技术极为匹配。然而,如今软硬件的迭代速度极为迅速,对其提出了更高性能、更灵活高效的要求,而 AUTOSAR 在这方面的表现并不足够。
星环 OS 项目于 2021 年开始启动。据悉,为该项目投入了两百人的研发团队,并且累计投入的研发费用超过了十亿。最初立项的原因是“芯片荒”导致了供应危机,无法买到芯片。而在原来的操作系统下,切换芯片的周期长达六个月,处于这种两难的境地后,决定自主研发操作系统。
一位软硬件一体化解决方案的提供商的高管向虎嗅汽车透露,理想选择自研操作系统与它的芯片布局有着密切的关联。“操作系统处于芯片的硬件和应用之间。若要使其运行良好,就必须了解芯片的设计,知晓芯片的指令集以及执行方式,而芯片厂商通常不会将这些开放到如此程度。”
谢炎表示,当时在市场上除了存在芯片适配度的问题之外,看不到好用的方案。理想当时面临的问题是定制化需求,然而开源的 RTOS/Linux 更多是面向通用场景的,在车领域的实时性和安全性方面无法达到标准。
理想认为,2027 年车端的算力需求能够达到 3000 多 TOPS 。
另外,汽车操作系统的瓶颈日益显著。汽车朝着智能化发展,计算需求呈爆炸式提升,传感器数量与数据量急剧增加,各个域的软硬件相互独立、各自行动,整个系统在资源利用率、成本、实时性、安全性以及可扩展性等方面都难以达到最佳状态。
理想为从根本上解决这些问题,用 4 年时间打造了面向 AI 智能化业务的整车操作系统星环 OS 系统。在理想看来,未来汽车将是多个智能体的集合,其中有类似“司机”角色的智驾 Agent,还有类似“管家”角色的智舱 Agent 等。这些 Agent 在理想星环 OS 上运行,而星环 OS 则为各类 Agent 提供服务。
这个汽车操作系统将理想的“任督二脉”打通了,智能车控系统、智能驾驶系统、通信中间件、信息安全系统都被深度融合了。这样做有好处,横向方面能实现全局优化且进行统一管理;纵向方面能实现软硬联合架构优化,通过“硬件集中 → 资源池化 → 服务共享”的方式,逐步朝着软件定义硬件的方向迈进。
虎嗅汽车留意到,这个系统不单为智能汽车给予支撑,而且有可能是面向人形机器人等具身智能体的通用 AI 系统的根基。
谢炎称:目前尚未有直接针对机器人的操作系统。但他认为需要解决的问题存在很多共通之处,像机器人与汽车都需要大脑、小脑以及神经系统进行高效协同,要能够实时且确定性地完成任务。这与李想此前提到的未来会布局人形机器人的构想相契合。
现阶段,理想通过自研操作系统,解决了汽车向 Intelligent 方向的部分难题。这些难题包括:增长的 AI 算力需求与可控成本之间存在矛盾;硬件研发周期跟不上软件快速迭代;系统复杂性与实时确定性需求存在矛盾;智能化网联化与安全风险需要收敛等。
理想已经投入了超过十亿。理想的谢炎提到,自研操作系统能够给车企带来直观的成本回收,并且能够带来单车 10%的成本下降空间。蔚来的李斌也曾说,自研操作系统使得单车成本不止降低 1000 元。
自研带来的最直接降本体现在无需支付符合 AUTOSAR 标准和架构的软件 license 授权费,也无需支付服务费(包括咨询、定制功能等方面的费用)以及配套的软硬件工具费用。
车企基于 AUTOSAR 协议,有两种选择。一是一次性投入,购买特定软件开发包,从而获得使用软件进行开发的权限;二是支付单车的软件费用(License),通常每车每年几百块。此外,还有动辄数百万至上千万人民币的工具链使用授权费以及 AUTOSAR 年度会员费等,这些都属于源源不断的成本投入。
当然,这个预期成本降幅有一个大前提。这个大前提就是自研系统能够批量上车,也就是能够进行成本均摊。至于究竟是 10%的成本降低,还是 1000 元的成本降低,需要用多少销量来换回来,理想和蔚来都没有明确说明。
谁会用理想的开源系统?
汽车市场有自研汽车系统的玩家,理想是其中第一家选择开源路线的车企。理想一直强调开源的目的是推动行业共同进步和发展,然而在部分业内人士看来,理想一直都是为了在可见的未来能够实现变现而去做事。
理想计划用 3 个月来完成整个开源计划。这个开源计划涵盖了车控操作系统、智能驾驶操作系统、通信中间件、虚拟化平台等核心组件。第一步要先开源车辆控制系统。第二步是开源完整的车控系统和智能驾驶系统的基础能力。第三步是开源完整的智能驾驶系统和虚拟化能力。
一位供应商高管向笔者表示,理想的第一阶段开源的内容较为浅显。他认为这其实就是 AUTOSAR AP 的理想版本,没什么太大的意义。而真正有意义的是第三阶段开源出来的东西,比如它是在别人的芯片上应用,还是在自己的芯片上应用,这些是很值得去留意和关注的。
该人士指出,理想的第三阶段开源的感知引擎以及 AI 推理引擎等,与芯片的指令集和所有的执行逻辑有着密切的关联。倘若一个推理引擎要展现出良好的性能,那么它必定是针对特定的芯片构架的。无论是英伟达,还是地平线,都需要去进行深度的支持和适配。
这意味着,若其他人想要使用理想的开源系统,就必须调整自身的芯片方案,使其能够适应理想的技术框架,并且整个这件事需要芯片厂商进行配合。
日常开发中存在一些问题出现在芯片软件基线上,这部分内容芯片厂商不会开源给 Tier 1 和主机厂。上述高管指出,芯片厂商没有给予开源的动力,在这个过程中仿佛无法获得任何东西。
理想的谢炎觉得,倘若仅仅是理想一家提出要求,那么芯片厂商进行改动的动力不会很强。然而,只要开源系统得以普及,供应商的一个改动就能够应用到更多的汽车上,届时芯片厂商会更乐意去对其进行改进。
理想除了能够说服芯片供应商之外,还有“后手”。这个“后手”就是直接使用自研芯片,这样做能够降低同行在使用开源系统时的技术门槛。
该人士进行推测,认为理想的自研芯片或许已经有了进展,并且后期可能会将自研芯片向行业进行推广。针对此情况,虎嗅汽车向理想方面求证“开源的最终目的是否是为了推广自己的汽车芯片方案”,而理想方面表示目前并没有可以透露的消息。
如果理想后续将芯片最底层的东西开源,那么可能会吸引厂商接入理想的生态。然而,这个事情存在两面性。很多芯片厂商限制一部分代码不许看也不许碰,原因在于一旦触碰损坏这些代码,就需要每天进行售后服务并解决问题。
理想既从事造车工作,又开发开源操作系统,这种情况就如同既是裁判又是运动员。对于其他车企来说,除了要考虑技术话语权之外,在切换系统这件事背后,自身也面临着巨大的成本压力。
软件切换的过程如同器官移植一般,这对整体架构带来了极大的挑战。大部分车企的系统是以 AUTOSAR 为基础进行开发的,倘若要更换系统,就必须将应用转换为理想的接口并重新进行开发。工程团队需要重新开始学习,并且在切换系统的过程中还会遭遇新的问题。
新的改变通常具有两面性,开源汽车操作系统也不例外。这位人士表示,当系统的所有内容都能被开放出来进行改动时,会出现两种结果:其一,能力强的公司能够将其越改越好;其二,大多数公司会把它越改越糟糕。
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