整车开发的新需求与新架构

“如果说几年前，行业对于‘软件定义汽车’的态度还有些暧昧不明；现在，无论国际巨头还是国内企业，无论传统主流车企还是造车新势力，对此均已取得共识。”曹斌开门见山地向记者表示，“根据我们的观察，进度快的整车企业进入到产品量产或准量产阶段，其中一部分采用了跨度比较大的电子电气架构演进方案，另一部分则采取了局部域控的方案。”

为了让外界更容易理解“软件定义汽车”带来的改变，曹斌用手机做类比，进一步解释道：“手机从功能机变为智能机，但消费者很难察觉到其开发方法发生了重大变化。传统汽车上的控制器，是嵌入式系统占绝大多数，这与手机功能机的开发有一定相似性；未来，随着整车电子电气架构步入域控制器时代，如何基于现代化计算平台解决开发的可靠性、实时性、效率提升等问题成为新需求。”他认为，未来，行业一定会出现一种基于新需求的开发框架、开发工具和开发平台。

在“软件定义汽车”的背景下，SOA（面向服务的架构）因其对软硬件解耦的支持度、对计算性能的利用等特性，成为一种主流模式。“SOA一定是先有‘思想’，后有‘方法’。这两者之间的间隔，短则1～2年，长则3～5年。”曹斌告诉记者，“目前在汽车行业内，SOA客观上来说处于初期的提出‘思想’阶段。继续向前发展，汽车行业就需要属于自己的开发框架、开发工具和开发平台。”

操作系统“发展广义、带动狭义”

在产业百年未遇的变革期，新的汽车操作系统有了应运而生的土壤。然而，行业亟需什么样的产品和解决方案？应该如何推进研发？对此，业界众说纷纭。

曹斌直言，汽车操作系统的确是一个比较模糊的提法。从目前的情况看，汽车娱乐通讯系统是QNX和安卓的天下；在自动驾驶域控中，则新、旧框架并存，包括AUTOSAR Adaptive、ROS等；而在中央域控部分，采用的是实时核与非实时核共存的多核异构架构；在传统的纯ECU领域，更多的是借鉴AUTOSAR Classic。“很难根据电脑、手机的情况，定义汽车的操作系统。这些消费类电子产品通常只有1个中央处理器，汽车未来的计算架构将是多样化的组合，涉及实时的部分、非实时的部分等，因此也就会有多种对应的操作系统存在。”曹斌认为。

“汽车操作系统最主要的变化集中在3个领域，一是智能座舱，一是传统的零部件，一是中央域控和自动驾驶域控。前两个领域虽然出现了开发难度加大等痛点，但依然有现成的框架和开发方法可供采用。”曹斌解释道，“我们判断，针对中央域控和自动驾驶域控面临的挑战，会诞生一个新的广义汽车操作系统——以中央计算单元和自动驾驶域控为核心、具有一定分布式特征的操作系统，这一点值得行业重视。”

曹斌指出：“短期来看，一些经常被采用的汽车操作系统对国产芯片的支持度不高，这就需要自主的狭义（微内核）操作系统；而从长远的角度看，操作系统的本质，是为应用开发创造合适的环境；获得市场成功的操作系统，离不开规模庞大的应用开发群体。我国汽车行业充满活力，对于技术开发有足够敏锐的嗅觉，又具有较强的市场把握能力，消费者又对新兴产品支持度很高。因此，广义的（基于中央计算单元）汽车操作系统出现在中国，将获得不断发展壮大的生态支持。我呼吁，汽车操作系统要发展广义、带动狭义。”

开发框架　“承上启下、继往开来”

高算力芯片等硬件的出现，使得整车企业必须加快产品开发节奏；同时，自动驾驶操作系统、整车控制操作系统和人车交互操作系统开发非常复杂、工作量极大；况且，面对汽车本身的安全性、可靠性等要求，原有的开发架构和方法难以实现更好的支撑。基于这些因素，构建汽车操作系统新格局的历史机遇浮出水面。而由于汽车产业的独特性，适配未来操作系统的汽车软件开发应用框架，应起到“承上启下、继往开来”的作用。

“汽车产品必须安全、可靠，我们应该怀着敬畏之心继承现有的技术与规范。对于消费者而言，他们期待的在安全可靠的基础上，能体验新的汽车特性，比如更好地人机交互、自动驾驶等。使新增部分的体验变得更好，这就是我们对‘继往开来’的理解。”曹斌表示，“‘承上启下’则是指我们希望提供非常坚实的中间件基础设施，使得车企能够实现软硬件适当解耦，很多硬件关键的特性和特征被标准化抽象出来，为应用开发提供相对稳定的接口，以致于基于操作系统的软件应用更快更好地发展，同时为硬件快速迭代提供更优的可能性。”

据介绍，东软睿驰的NeuSAR正是这一理念的具体体现。该款产品中包含了AUTOSAR的部分，并对其进行了增强，同时还有大量AUTOSAR未涉及，但对中央域控、自动驾驶域控开发更为友好的工具和模块。比如NeuSAR SF，这是东软睿驰继推出ASF（AUTOSEMO Service Framework）后，在NeuSAR中增强了自身特性的中间件应用框架。

整体来看，ASF基于标准基础软件AUTOSAR向上扩展，解决了域控制器异构芯片异跨核融合问题，实现了域控制器的统一开发视图。NeuSAR SF则是兼容ASF标准的SOA中间件，增加了消息总线的功能，在支持ASF基础服务的同时，把开发视图从域控制器层面扩展到整车层面，支撑整车SOA架构落地。

软件先行　助力突破开发瓶颈

基于以上的市场判断和发展理念，东软睿驰一直努力向行业推广“软件先行”的开发模式。

“整车企业在进行产品开发时，一般首先聚焦于硬件，随后再去定义功能实现，进行软件开发。然而，跳出汽车行业来看，很多我们平日接触到的软件开发者，并非先关注硬件，而是将精力放在软件开发本身，随后部署到硬件上。”曹斌告诉记者，“现在，应该没有哪一家软件或互联网公司，为了一款软件应用，先去进行笔记本电脑或手机的研发。”

“传统开发方式面临的另一项挑战，是整车需求的变化越来越快，开发周期越来越短。”曹斌进一步指出，“目前，国内整车企业在同行中开发节奏最快，这是由多重因素共同驱动的。我国汽车市场活跃程度极高，尤其新能源汽车、智能网联汽车等很多前瞻技术都率先在此得到应用；消费者对汽车产品的期待值较高，而且对新配置、新功能的使用意愿与包容度也较高。但现在，车企和供应商遇到的现实问题是，供给与需求的错配。”据了解，当整车企业需要使用国际厂商的操作系统，尤其是深度定制时，受限于对方的开发节奏，需求很难及时得到回应。

“有鉴于此，未来IT领域的情况，将有很大可能性出现在汽车行业。整车企业关注的很多上层软件，是与消费者密切相关的部分，相反与车辆硬件的关系开始有所疏远。比如，对于自动驾驶系统中的定位功能，应用什么样的优化算法以便提供更精确的位置非常关键；而与定位系统安装的位置、采用的处理器，以及布置的传输总线并非消费者所关注的重点。”在曹斌看来，整车企业一直以来遵循“V”字开发模式，清楚定义整车功能，完成电子电气架构设定，进行零部件等硬件定义，随后进行零部件软件开发，最后留给整车软件开发的时间太过仓促。他举了一个例子，比如，花费较长的时间选择芯片供应商，确定之后才进行软件开发，这样的模式就是“瓶颈”。

“国内整车企业产品开发、迭代有更快的时效性需求，但传统的开发模式、巨量的开发规模、以及严峻的复杂程度和有限的开发时间制约了创新，使汽车新功能无法得以更好的展现。”曹斌强调，“软件先行的理念则能够帮助车企跳出窠臼，在硬件尚未定型时先行展开软件开发，随后部署到整车产品上。这种基于IT领域成功经验的复制，缺乏的是能够软硬解耦的开发框架和平台。我们希望通过NeuSAR产品帮助整车企业实现这一新的开发方式，不仅仅能够带来更好的用户体验，也可以实现软件的复用、跨车型平台移植及更快速地迭代。”

“软硬兼得、合纵连横”的新定位

记者了解到，作为东软睿驰自主开发的广义汽车操作系统产品，NeuSAR承担了这样的使命。“2018年，NeuSAR正式发布，初衷是希望能够帮助国内整车企业进行更快捷地开发。随后，我们发现，在AUTOSAR Adaptive版本上进行域控制器开发非常困难。通过在开发过程中不断提炼、积累、构造成熟的模块，2022年4月，我们又发布了NeuSAR DS（Domain System），帮助车企在开发域控制器时可以基于一站式的开发环境进行适配。”同年12月，东软睿驰发布基础软件新版本——NeuSAR 4.0，在AUTOSAR方面继续完善的同时，还推出了面向跨域融合阶段的全新汽车软件应用开发框架。

NeuSAR发展历程

此外，东软睿驰作为AUTOSEMO的核心成员及首届轮值主席单位，牵头推进了ASF、车云一体等技术规范，促成中国本土汽车标准不断升级完善。据了解，目前这些技术规范已应用于国内主流量产车型上。

“我们期待NeuSAR的AUTOSAR部分，实现更高的稳定性、可靠性；更进一步，希望通过不断加大投入、开展合作，打磨并完善产品，使其达到与国际头部汽车软件企业并驾齐驱的水平。”曹斌表示，“此外，我们也会努力将非AUTOSAR部分做得更加丰富，携手产业链上下游企业并进，进一步与国内、国际的芯片企业加强联系，提升对硬件产品的支撑度，与国内微内核企业协同创新。”

据悉，除了软件，东软睿驰在硬件领域也积累了近20年的研发经验，成为最早布局行泊一体域控制器的企业之一。“在乘用车市场上，随着车企对自动驾驶的态度越来越务实，近一段时间市场的主流应该是行泊一体的域控制器。由于积累的算法及出色的工程能力，我们的行泊一体域控制器能够使芯片、摄像头、雷达等硬件发挥应有的性能，从而让车企有更加从容的布置选择，并给消费者带来更好的人车交互体验。”曹斌认为，在“软件定义汽车”的浪潮下，东软睿驰并不是一家传统的零部件企业，而更应视作“软硬兼得”、“合纵连横”的新型零部件企业，“对于硬件，我们聚焦‘高门槛’的产品，这是一种纵向的业务逻辑。而对软件，我们会持续投入，形成一种横向的业务逻辑，即为车企、零部件供应商提供更好的操作系统、开发平台和应用框架，在为行业提供更好的模块化产品的同时，助力车企定制化开发操作系统，实现更复杂、更动态的开发。横向的发展将是东软睿驰未来优先级更高的方向。”

目前，东软睿驰与广汽、长安、东风岚图、吉利等整车企业，以及地平线、芯驰科技、中兴通讯等供应商合作伙伴都有比较深入的合作。可以预见，随着中国汽车智能化创新方面的不断发展，能够真正解决产业变革中软件开发难题的应用框架，一定也可以创造出新的汽车软硬件生态，并以广义操作系统的形态，进一步带动国内汽车操作系统内核及芯片的发展壮大。