盖世汽车研究院：国产智能驾驶操作系统开始突围

汽车智能化趋势下，在自动驾驶功能从L2向L2+、NOA演进过程中，传感器的种类和数量以及需要处理的数据大幅增加，简单的MCU已经无法完成复杂的数据处理任务，亟需一个强大的实时操作系统。

智能驾驶操作系统（Operating System，OS）作为软件定义汽车的灵魂，将会成为自动驾驶汽车发展的核心竞争力之一。国内外不同背景的厂商纷纷发力智驾OS领域，以抢占智能化比拼的话语权。

基于此背景，盖世汽车研究院对从技术和市场两方面来研究智能驾驶OS产业的发展现状及趋势，供相关人士参考。本报告部分内容如下：

EE架构由分布式向集中式发展，汽车软件由嵌入式软件开发被全栈式软件开发所取代。在域架构下，全栈式软件开始分层化、平台化、模块化，软件开发趋于SOA（面向服务）架构，汽车OS发挥承上启下的作用，负责对内管理和对外交互。

广义的汽车OS包括系统软件和功能软件两大部分，核心作用是支撑智能座舱、智能驾驶等应用的实现，为用户提供数字化体验，为新一代汽车赋予更多能力和价值，汽车OS是软件定义汽车的核心。

智能驾驶OS面向智能驾驶，用于智驾域控制器，对安全性、可靠性、算力等要求较高。目前行业对于智驾OS的软件架构基本形成了共识，即广义的智驾OS包括系统软件（内核、虚拟化、中间件）和功能软件两大部分，向下适配异构分布硬件架构，向上支撑应用开发，为车载智能计算平台的核心。

虚拟化技术可使多个不同安全等级的系统运行在统一计算平台上，是智能驾驶中重要的基础软件。目前QNX Hypervisor是目前市场上唯一通过ASIL D 级功能安全等级认证的虚拟化操作系统，具有高性价比与高安全的优势，为国内主流虚拟机方案，标准化程度较高。

智驾OS内核旨在提供操作系统最基本的功能，决定着系统的性能和稳定性。智驾OS对实时性要求较高，目前主流的驾驶域OS内核有QNX、Linux和Vxworks三类，格局较稳定。目前自动驾驶初创公司和车企自研的自动驾驶OS，都是基于上述内核自研中间件和应用软件，如Waymo、百度、特斯拉、Mobileye等。

中间件在汽车软硬件解耦的趋势中发挥了关键的作用，在很大程度上决定了SDV的软件框架，从而决定了车企之间的技术差异性和先进性，是车企软件开发的重要一环。

目前汽车中间件呈现多种技术路线并存的态势，主流的车载中间件方案包括 AUTOSAR、ROS 2、Cyber RT 等，其中AP AUTOSAR目前在自动驾驶中应用最广泛。

自动驾驶的发展带动了系统内部不同进程、线程之间巨量的数据交换，通信中间件在自动驾驶软件开发中日趋重要，当前行业内主要基于SOME/IP、DDS两类通信中间件进行SOA服务化开发。

功能软件是根据SOA的架构设计理念，通过提取智能驾驶核心共性需求，形成智能驾驶各共性服务功能模块，从而高效实现驾驶自动化功能。一般包括传感器抽象、感知融合、定位、预测、决策规划、执行器抽象6个共性功能。主机厂基于自身策略，在设计和开发功能软件时可选择不同的功能模块和算法组件，实现拼插式功能组合，灵活构建智驾系统级解决方案。

智能驾驶OS目前尚无成熟解决方案，缺乏实时安全的内核、中间件、虚拟化及双解耦的功能软件，为我国智能汽车“卡脖子”的技术之一。

市场方面，未来规模化应用下，内核、虚拟化、中间件、功能软件等基础软件的单车成本有望下探，但随着应用功能的复杂度增加，基础软件的单车使用量会有所提升，整体智驾OS市场将会随着整车销量而上涨。自动驾驶OS市场的玩家数量也在快速增加，其中功能软件和中间件差异化程度较高，为业界开发的重点领域。

零部件厂商方面，芯片厂（如英伟达、地平线）、传统Tier1（如博世、大陆）、互联网科技公司（如百度、华为）、第三方商业软件商（如国汽智控、东软睿驰）等产业链上不同类型的玩家凭借各自的基础优势，纷纷涉足智驾OS领域，或提供关键软件（如中间件）、或提供整体解决方案（芯片+OS）、或提供平台化开发工具（基础软件平台），通过各种方式赋能主机厂SOA软件架构的开发。未来SDV趋势下，拥有“硬件+底层软件+中间件+应用软件算法+系统集成”全栈技术能力的厂商将具备竞争优势。