[本站 行業] 5月16-18日，2023中國（亦莊）智能網聯汽車科技周暨第十屆國際智能網聯汽車技術年會在京舉行，大會主題涵蓋了智能網聯汽車戰略引領、技術創新、生態賦能、商業化推進、跨界融合等多個版塊，同時聚集了全球頂級專家、政策制定者、產業領袖、投資機構等多方人員的參與，旨在進一步促進智能網聯汽車技術進步與商業化應用。

在“協同創新，共筑軟硬融合開放型生態”主題峰會上，斑馬智行副總裁、智駕OS總架構師王愷發表了演講。

以下內容為現場演講實錄：

今天分享議題有三方面，第一給行業專家老師和朋友介紹一下斑馬在智能汽車操作系統的概覽，第二重點介紹一下智駕操作系統就是AliOS Drive技術實踐，希望各位專家老師多多指導，第三分享一下開放產業合作的實踐。

斑馬智駕是汽車操作系統專業公司，我們專業做操作系統，團隊角度做了13年的操作系統，從最早移動操作系統到萬物互聯，最終聚焦到汽車，有近2000人研發團隊。操作系統總代碼行數超過2億多行，同時操作系統相關專利也有2500多項，因為操作系統要往下和硬件合作，我們和十多家主流芯片企業達成合作，操作系統不僅在實驗室在POC我們還要量產上車，和15家汽車品牌量產合作，路上跑操作系統裝載量超過300萬輛。

技術操作系統概括為操作系統三部曲，第一是2015年開始，當時斑馬發布車機操作系統，裝載在上汽榮威第一個互聯網汽車上，硬件發布分布式ECU到計算能力比較強，可以承載更多互聯網應用內容的時候，對于語音交互上車聯網有強烈需求南北硬件發展水平和應用需求推動之下，我們有車機操作系統，去推動達成互聯網汽車這樣一個產品形態。

第二階段是智能座艙，智能座艙發展隨著底層硬件，從分布式ECO到域集中、分布式域控硬件架構，由于硬件能力多屏、跨屏各種艙內設備豐富，要求推動了座艙操作系統，能把硬件資源整合起來，形成統一的用戶體驗，并且達到高效利用硬件，我們推出了智能座艙操作系統叫AliOS Cyber，已經量產，多屏、跨屏多模態的交互，以及車內空間新應用，比如高質量3D的游戲、元宇宙相關的應用。

這里基于Hypervisor Cyber支撐各種智能座艙應用場景，隨著智艙應用的發展，AI推理和虛擬機性能優化相關需求也推動了斑馬在操作系統虛擬機和AI推理引擎等方面技術進步，當時在這兩項技術里，在專業操作系統包括編程語音頂會也把成果進行發表。

進入到現在第三步，跨域融合和智能駕駛是關鍵應用場景，底層有更強大智駕域控，無論算力還是帶寬吞吐量，之上有更好融合智能駕駛體驗、輔助駕駛體驗，更希望做到安全，人和車能夠人車合一。待會兒我會詳細介紹內核技術。

三部曲并不是終局，車云融合的計算，希望在不遠未來給大家分享相關技術落地和實踐。

回到AliOS Drive操作系統，做操作系統這么多年有個共識，做操作系統不能單打獨斗，除了自身精進武藝外，越是做操作系統越是眼睛向外，不能閉門造車。所以AliOS Drive積極擁抱中國方案產業共識，從架構到車載計算基礎平臺參考，以及分層解耦、跨域共用，無疑都在架構設計和技術實踐中得到體現，我們認為只有擁抱產業共識和產業同仁們一起，才能把操作構建構建好，如果大家構建操作系統沒有產業共識，很難進行規模化，支持應用挑戰、支持硬件發展挑戰。

在這里核心AliOS Drive設計來說，基于當下的挑戰以及未來可能出現的挑戰，我們是用雙核驅動的架構解決自動駕駛領域對系統提出四大挑戰，智能駕駛我們知道挑戰非常多，我們凝練總結成四大挑戰。

第一是功能安全、實時計算與高性能計算綜合調優，并且優化軟硬支撐。新傳感器、AI、大數據大流量數據流傳和處理支撐。第三自動駕駛應用生態是復雜的，我們做一個操作系統不能不考慮生態兼容和持續發展，我們既不可能停止只兼容現有應用，而不考慮未來應用發展趨勢，但是也不可能一步吃個胖子，一步做個新生態。第四是智能駕駛安全，智能駕駛具有社會性、敏感性，所以智能駕駛操作系統安全、信息和數據安全與生俱來，必須根植于操作系統的設計，在這里做了雙核的架構，在安全域用自研微內核承載相關安全敏感負載和應用，性能域基于主流進行性能改造，安全性得到了覆蓋。

在這里很重要的一點，我們打造底盤是雙核，如果各自為政無法進行融合的話，也不能很好承載上層軟件對我們的要求，所以需要融合的機制，這里通過help weather有效融合，不僅是分區隔離，需要兩個融合硬件訴求和相關操作進行有效融合，這是整體架構。符合中國方案要求也是分層解耦，同時雙核驅動跨域共用。

在這里跟大家匯報一下雙核融合我們做的技術實踐，微內核TCB比較小，更容易做到安全、更容易做到實時、確定性，更能通過車規認證達到車規的要求，已經通過SLD產品認證的微內核構建，這里要承載智能駕駛復雜應用，天生也是有缺陷的，首先是性能綜合優化，我們在性能綜合優化領域需要做很多工作。

新的操作系統生態是弱點，所以設計操作系統之初我們非常重視生態兼容，一個新操作系統首先考慮把現有應用更好、更完整、更高性能跑起來，這里選中兼容層面在Linux系統調用和Linux API層面做兼容，我們投入大量的力量，比一般同行想象多得多的力量構建PREEMPT，以及Linux API兼容性，在這里覆蓋了API標準80%以上，80%以上覆蓋率體現應用兼容性什么效果呢？我們可以把TCIP協議戰完全跑起來，把性能發揮起來跑起來，而不是跑輕量級TCIP協議戰，我們能夠把幾百兆開源軟件不修改一行代碼，能夠在Linux以工作狀態跑下來，我們也支持車行業應用總線的中間件，我們都能夠迅速地跑起來，兼容開發者耳熟能詳調試工具，在開源軟件用的工具更好支持開發者。

目前正在攻關行業難點在哪里呢？國內微內核很難支持復雜智能駕駛應用，特別是感知、推理相關的應用，因為感知、推理應用軟件站比較豐富比較豐富，同時計算量比較大，現在已經把相關智能駕駛規劃控制和相關軟件跑在了RTOS上，現在正在攻關，和芯片合作伙伴攻關支持國產芯片完整AI技術站，我相信在不遠未來給各位能匯報這方面的成果。

這是RTOS一級，Linux本身對生態支持與生俱來現在是非常好的，同時Linux系統高性能能夠更加容易做到，但是Linux放在車上有它本身問題，在于實時性、穩定性和性能綜合優化，通常車用Linux會打上社區制時，但會帶來穩定性隱患，也會讓Linux系統性能天花板立刻降比較大的數值，通過實驗和合作伙伴量產打磨過程中經歷過的。

在這里我們聚焦力量在哪里呢？在做綜合的調優，讓具有實時性Linux內核更加穩定，同時讓性能降級問題能夠得到解決，相比于社區普通的內核，性能能夠節約30%的提升，同時能解決帶來穩定性問題。

目標是實時性對標社區實時內核，對標非主流Linux內核，Linux內核功能安全覆蓋做探索，一是內核自身組件，自研組件功能安全設計開發，一是跟進探索，跟行業一起共同探討安全C庫和大功能軟件的安全。

底層Hypesvisor，智能駕駛領域安全是第一性的要求，所以首先是安全，通過硬實施分區隔離，能夠保證自動駕駛不同安全等級要求、不同算力等級要求能夠得到資源保障，同時能夠提供高效、安全的IPC，兩個內核在實時運行時交流效率能夠提升起來。在硬實時分區隔離的情況下，也能做到彈性資源利用、動態資源調度，這里看似是矛盾，但內中有很多細節要做技術攻關解決這個問題。

智能駕駛會有相關設備虛擬化的要求，尤其是車上運行模型比較多，負載種類比較多，可能對某些計算資源存在著共享的要求，這里高性能虛擬化也是集中力量投入的領域。

我快速過一下微內核RTOS的進展，硬件方面支持國產以及國外芯片，像TI的芯片，我們支持A盒、M盒、R盒，也知道英飛凌傳統MCU。微內核功能安全等級是SAD，同時提供高速、高效IPC，提升基于微內核RTOS的性能，生態兼容性是從中間件、語言、算法生態軟件到工具軟件做全面支持，包括基于模擬化支持，也方便開發者用現有開發技術結合RTOS開發。

目前正在攻關AI軟件，不僅讓RTOS跑起完整AI站，特別是智能駕駛安全推理感知技術站，離不開芯片支持，也離不開上層軟件的支持，我們分三步走。

第一接近實車POC驗證，將國產芯片自帶AI站能夠跑起來，我們正在向第二步設計實際應用，應用場景考量是支持自動駕駛冗余感知和規劃決策，安全基礎之上希望給合作伙伴和客戶有更多能力提供更優秀智駕體驗。第三步在規劃希望跟行業內芯片、試駕軟件合作伙伴，共同構建Linux的安全支持。

我們進行安全隔離和相關組件研發，利用容器和內核深度資源隔離技術進行隔離，對實時性、穩定性和性能進行綜合調優，第一是穩定性，Linux行業實踐各位專家同仁深有體會，打上實時補丁Linux好像是帶來現在威脅的生態系統，它的穩定性還是層出不窮的。

這里有三種方法實踐，第一是最佳實踐，實時補丁的引入對于Linux帶來很多不穩定因素的改動，同時很多開發者包括驅動開發者并沒有意識到實時補丁對于穩定性帶來影響，以及開發過程中注意什么，這是面向內部開發者和上下游伙伴提供最佳實踐。

同時提供靜態和動態掃描空間，能夠靜態代碼級和二進制級分布可能的穩定性數，以及動態可監控、捕捉非穩定情況的發生，比如鎖的誤用，低層級內核機制的隱患及

技術產品上，我們在自己操作系統Linux做了性能優化。

這個實驗非常容易實現，打了實時補丁Linux極限天花板形態，很容易復現，天花板比主流非實時Linux下降30%左右，這里由于實時機制帶來的影響，鎖的可睡眠和內核相關機制，斑馬在這里做了非常多的工作進行綜合調優，這些測試數據性能和普通Linux相當，和社區打過補丁性能有30%的提升。

Hypervisor是融合底座，不僅提供性能、功能安全隔離，還要提供資源高效利用，同時要把信息安全、數據安全相關保障和支持融入到虛擬化底盤。我們有信息安全加固的子系統，我們有C端隔離、內存隔離。

總結而言，AliOS Drive基礎系統目標為客戶、為行業提供自動駕駛兼顧系統底盤。同時在中間件層面進行了相關探索和研發，重點提供幾方面。

高性能安全數據通訊，安全變成語言自研DDS軟件，提供對CP、AP、ROS2支持，能夠支持跨芯片SOC和MCU。提供關鍵任務確定性保障框架，支持應用開發者在異構智能駕駛平臺開發任務得到資源、計算和最壞執行時間的保障。同時在跨平臺AI處理和加速框架以及通用算力加速框架上面也有相關技術和產品。

總而言之，剛才前面重點強調內核，我給大家匯報一下，做好智能駕駛操作系統，從上下系統化布局硬核能力，從地層編譯工具鏈到算力內核到虛擬化再到DDS、通訊和確定性調度框架，算力加速框架，我們合作始終推行分層解耦、開放共創，底層和芯片，我們和芯片合作伙伴開放合作，構建芯片基線，降低OEM客戶芯片切換成本，芯片合作伙伴也深度軟硬共創，希望釋放芯片潛能，提升OEM芯片成本效益。

在中間層，我們希望和OEM開放合作，幫助它可管可控、共性復用，幫助OEM客戶進行聯合共創。中間系統層面希望是開放合作、客觀可控。

另外是生態，智能駕駛產品包含上千個軟件包，上千個軟件包也大量開源軟件，在這里希望構建可源代碼追溯智能駕駛外圍軟件生態，我們在今年成立了Automotive SIG，我們可以共感第三代車載軟件生態，開發時可以快速安裝、量產時可以按需集成，可以跟源代碼級可追溯、可維護，在量產后能夠更加快速感知實時漏洞快速響應。

最后做一個總計，AliOS Drive為車企提供獨特技術和生態價值，首先是擁抱開放中國方案、分層解耦、跨域共用，技術方面有自主可控的核心技術，同時支持也非常樂意和合作伙伴共創差異化的產品。