理想开源操作系统,打的什么算盘?

理想开源操作系统,打的什么算盘?

李想在今年的中关村论坛上发表了以下感言:特斯拉的推动,全球电动车产业链的发展不言而喻;DeepSeek 的开源精神,则为中国 AI 产业的腾飞奠定了坚实的基础;理想集团也希望在中国汽车业的历史长河中留下自己的足迹,因此他们决定推出开源的汽车操作系统——“星环 OS”,以推动中国汽车业的创新与发展。

为了强调动机的单纯性,理想 CTO 谢炎在 4 月 11 日的沟通会上向虎嗅汽车表明,理想将开放星环OS 的代码和技术文档,不收取任何开源费用,不干涉代码的使用方式,也不控制使用者的数据,展现出一种开放、公平的精神,就像 DeepSeek 那样。

汽车操作系统是智能车的智能核心,承担着硬件、软件和车辆功能的控制和支撑,对成本控制和汽车用户体验的影响非常重要。其水平决定着一辆车的智能化上限,直接影响着汽车的智能化程度和用户的驾驶体验。

在理想的叙事里,理想的星环 OS 可能会成为汽车业的安卓系统。

但是前提是它足够好用,生态足够开放,且理想确实能做到不靠开源系统赚钱。

自研的星环OS,是通过数年的不懈努力和探索,诞生的结果。

“决定自研是因为我们发现一些问题,且行业内没有方案能够直接解决,”谢炎说道。

在自研之前,包括理想等车企在不同领域会采用不同的操作系统。其中,AUTOSAR Classic Platform(CP)是车辆控制领域(如动力、底盘、车身)领域的主流标准,确保了领域内各个系统的稳定、可靠和高效运行。智能座舱领域通用操作系统则包含了Linux、QNX和Android等多种操作系统,满足不同应用场景的需求。智能驾驶领域常采用QNX、Linux与AUTOSAR AP结合,进一步提高了系统的可靠性和实时性,并常伴有专门的中间件,以满足复杂的计算需求。

这些操作系统的问题在于碎片化和分离式,使得整体的协调和控制变得困难。但随着汽车从Smart“智能”系统演进到Intelligent“智慧”系统,它更需要系统的集中化,实现硬件和软件的紧密结合,以解决这些问题。

理想集团眼中,AUTOSAR 等操作系统暴露出了明显的瓶颈。AUTOSAR 是在上一个时代构建的系统,它曾经非常适合上一个时代需要的汽车技术,但是在软件和硬件的迭代速度不断加快的当下,汽车技术的需求变得更高,需要更高的性能、更强的灵活性和高效性,而 AUTOSAR 在这些方面的表现还不够。

星环OS项目于2021年正式启动,据报道,研发团队规模达200人,累计投入超过10亿的研发费用。该项目的最初起源可以追溯到“芯片荒”引发的供应危机,原来的操作系统在更换芯片时需要长达六个月的时间,迫使团队决定自行研发操作系统以解决这个难题。

一位软硬件一体化解决方案提供商的高管对虎嗅汽车表达了自己的观点,认为理想选择自研操作系统和其芯片布局高度相关。高管指出,操作系统是介于芯片的硬件和应用之间的这一层,想要运行得好,一定要了解芯片的设计、了解芯片的指令集和执行方式。高管接着说道,芯片厂商一般不会开放到这种程度,需要自研操作系统来满足其独特的需求。

除了芯片适配度的问题,谢炎表示当时在市场上找不到合适的解决方案。理想在当时面临的挑战是满足定制化需求,而开源的RTOS/Linux更多地面向通用场景,无法满足车领域的实时性和安全性要求。

理想认为,2027年车端算力需求将达到3000+TOPS。

汽车操作系统的瓶颈日益明显。随着汽车智能化的不断发展,计算需求呈现爆炸式增长,传感器数量和数据量的激增,各个领域的软硬件资源开始互相竞争。结果,整个系统的资源利用率、成本、实时性、安全性和可扩展性都无法达到理想水平。

为了彻底解决这些问题,理想旷ロン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。理想认为,未来的汽车将是多个智能体的协同体,包括类似“司机”角色的智驾Agent、类似“管家”角色的智舱Agent等等,这些Agent将在理想星环OS系统中运行,并由星环OS提供服务,以满足各类Agent的需求。

汽车操作系统成功实现了理想的"任督二脉",深度融合了智能车控系统、智能驾驶系统、通信中间件、信息安全系统,这种战略布局的优点是横向实现了全局优化和统一管理,纵向实现了软硬联合架构的优化,通过"硬件集中→资源池化→服务共享"的步骤,逐步实现软件定义硬件的发展。

虎嗅汽车注意到,这个系统不仅是为智能汽车提供支撑,还可能是面向人形机器人等具身智能体的通用AI系统的基础。

谢炎表示:“目前还没有直接针对机器人设计的操作系统,但我认为需要解决的问题有很多共通性,例如机器人和汽车都需要高效的大脑、小脑和神经系统协同,实时和确定性地完成任务”,这与李想之前提到的人形机器人的布局构想不谋而合。

在当前阶段,理想已经通过自主研发操作系统解决了汽车向智能化方向的部分难题,包括了AI算力的需求增加和可控成本之间的矛盾、硬件研发周期跟不上软件快速迭代的矛盾、系统复杂性与实时确定性需求之间的矛盾、智能化网络化与安全风险收敛等矛盾。

尽管已经投入超过十亿,但自研操作系统的成果终于为车企带来了明显的成本回报——理想集团的谢炎曾指出,自研操作系统后可以为单车带来10%的成本下降空间,而蔚来的李斌也曾经说过,自研操作系统的成果使单车成本不仅降低了1000元,还带来了更多的经济效益。

自研带来的最直接降本效果之一是,不需要支付符合AUTOSAR标准和架构的软件license授权费、服务费(包括咨询、定制功能等)和配套软硬件工具等。

基于AUTOSAR协议,汽车制造商需要选择一次性投入,购买专门的软件开发包,以获得使用软件进行开发的许可;或者支付每辆车的软件费用(License),单车的费用可能达到几百块。除此之外,还需要支付数百万至上千万人民币的工具链使用授权费和AUTOSAR年度会员费等,这些都是源源不断的成本投入。

确实,这个预期成本降幅的大前提,一定是自研系统能够批量上车(成本均摊),究竟10%或者1000元的成本降低要用多少销量换回来,这是一个需要深入分析和考虑的问题,因为理想和蔚来都没有明说出具体的数据和指标。

谁会用理想的开源系统?只有那些追求自由和共享的人,或者那些需要高度定制化和灵活性的组织或个人。

汽车市场并不缺少自研汽车系统的玩家,但理想汽车是第一家选择开源路线的车企,勇敢地挑战传统的闭源思维。虽然理想一直强调开源是为了推动行业共同进步和发展,但部分业内人士认为“理想的开源选择,实际上是为了可见的未来能够变现去做事情。”

旨在仅用三个月的时间完成整个开源计划,开源模块将涵盖车控操作系统、智能驾驶操作系统、通信中间件、虚拟化平台等核心组件。首先,计划开源车辆控制系统,然后是完整的车控系统和智能驾驶系统的基础能力,最后是完整的智能驾驶系统和虚拟化能力的实现。

一位供应商高管对笔者说:“理想的第一阶段开源内容相对较浅,我认为它只是AUTOSAR AP的理想版本,缺乏太多实质性的意义。真正有价值的是第三阶段开源的内容,因为它是基于别人芯片或自己芯片的应用,这是值得关注的。”

该人士指出,理想第三阶段开源的感知引擎、AI推理引擎等与芯片的指令集和所有执行逻辑存在着紧密的关联。如果一个推理引擎想要表现出优异的性能,它必定是针对特定的芯片架构设计的,不管是英伟达还是地平线,都需要进行深入的支持和适配。

这意味着,其他人想实现理想的开源系统,就需要对自己的芯片方案进行调整,以适应理想的技术框架,整件事需要芯片厂商的积极合作和配合。

“在日常开发中,存在一些问题,直接出现在芯片软件基线上,这部分内容,芯片厂商并不愿意将其开源给Tier 1和主机厂,”一位高管指出,“芯片厂商对此缺乏动机,因为在这个过程中似乎得不到任何回报。”

理想的谢炎认为,如果只是理想一家要求,芯片厂商改的动力不强。但是,开源系统的普及为其提供了新的可能。只要供应商的一个改动可以用到更多的汽车上,芯片厂商就更愿意去改进。

除了说服芯片供应商,理想公司还拥有“后手”,即直接使用上自研芯片,这能够降低同行业使用开源系统的技术门槛。

该人士推测,理想的自研芯片可能已经有了进展,后期可能会将其推广到行业。对此,虎嗅汽车对此向理想方面进行了求证,询问“开源的最终目的是否为了推广自己的汽车芯片方案”,对方则表示目前还没有可透露的消息。

如果理想后续还开源了芯片最底层的东西,可能会吸引厂商接入理想的生态,但这个事情同样具有复杂的两面性。许多芯片厂商之所以会限制一部分代码不允许查看也不允许接触,是因为这部分代码一旦被接触后可能会导致设备的不稳定性,需要长时间的售后服务和问题解决。

理想既能够造车,又能够开源操作系统,等同于既是裁判又是运动员。对其他车企而言,除了技术话语权的考虑,切换系统背后本身也存在巨大的成本压力。

软件切换就像器官移植,对整体架构的挑战性非常高。多数车企的系统都基于AUTOSAR的开发平台,换系统就意味着需要将应用程序重新开发,以适应理想的接口。这样,工程团队需要重新学习和适应新的技术架构,切换系统的过程中也将遇到新的挑战和问题。

任何新的改变都具有两面性,开源汽车操作系统也是。该人士指出,开放出来的系统所有内容,实际上会产生两种结果:一种是能力强的公司会不断地推动改进,提高系统的质量和性能;另外一种则是大多数公司会使系统变得更加混乱和不稳定。

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