2022WICV丨斑马智行袁博:智能汽车操作系统的探索与创

9月16日,由北京市人民政府、工业和信息化部、公安部、交通运输部、中国科学技术协会联合主办的2022世界智能网联汽车大会,在北京中国国际展览中心(顺义馆)开幕。本届大会以“智能加速度 网联新生态”为主题,包含1场开幕式暨主论坛、7场主题峰会、6个特色专场、2场闭门会及1场实地调研活动。

在9月17日主题峰会三:新型基础设施与数字化赋能中,斑马智行副总裁袁博发表了题为“智能汽车操作系统的探索与创新”演讲。

2022WICV丨斑马智行袁博:智能汽车操作系统的探索与创

以下内容为现场演讲实录:

非常荣幸受邀请参加这次新型基础设施和数字化赋能的论坛演讲,刚才像秘书长介绍的一样,张总因为疫情的原因暂时不能到场,所以由我代替他,代表斑马智行向各位报告一下斑马智行在汽车智能操作系统的实践和思考。

汽车产业变革进入了智能化的下半场,是苗部长近期一直提的观点,汽车上下半场的观点,在电动化为主的上半场,中国的新能源汽车发展跟世界并跑,也正因为新能源汽车的快速发展,使得在国内的动力电池累积了非常非常多的产业基础。

下半场以网联化、智能化为核心,像5G、V2X、操作系统和芯片已然变成了大家非常瞩目的关键技术。特别是操作系统和芯片,在国际上受到了非常广泛的关注,各个大型投资机构和世界主流厂商也在加大投入。但是我们观察到无论是在操作系统还是芯片领域,都还处在创新探索的初期,这给国内的厂商打开竞争和追赶的窗口。

同时,众所周知的原因,因为一些国际形势的变化,操作系统和芯片一新一混,在ICT领域关键的卡脖子的点也变成了汽车产业的核心供应链的核心点,特别是在最近苗部长出席的论坛上,他特别强调操作系统比芯片还要重要、关键和紧迫。在智能化下半场的决胜关键点也提出了一点要建立自主可控的智能汽车操作系统。

我们也观察到,在产业上现在尚没有一个能够满足中国智能网联汽车发展要求的操作系统,因为中国的智能网联汽车发展有自己的特殊性,首先我们非常明确的是单车智能网联赋能的这样一条发展路径,同时还要求能够足够的开放,支持这个生态的差异化和差异化创新。同时结合国内的法律法规和一些基础设施,要实现智能网联汽车的监管要求,也是在中国独具特色的。正是在这些产业特色的要求下,对操作系统提出了非常明确的要求。

首先要支持车路云一体化操作系统的架构设计,同时能够实现硬件和自动驾驶应用的分层解耦,支持生态化的发展和差异化的创新,也离不开具备中国特色的信息安全,操作系统在这个时间点还没有完备和完善的产出,但是在工信部的指导下,产业内的专家、学者和企业们在过去几年里做了很多工作,在中国方案的自动驾驶操作系统领域里,在架构层面设计上已经达成了共识,就是实现分层解耦功用的中国化自动驾驶操作系统架构。

从技术的实现来看,自动驾驶面临非常多复杂的技术挑战,首先是汽车公共安全产品,它的功能安全和实时性,还有高性能的计算怎么能在软硬层面得到综合性能的优化。

随着智能网联车的雷达、传感器和视觉摄像头越装越多,包括现在人工智能算法也会越来越复杂,对高通量的数据如何在信息系统架构里做流转也提出了非常高的要求。

刚才前面的专家也提到了,自动驾驶从L2到L3到L4都有人在尝试,算法也是有前后和继承,如何在已有的算法和新进算法和不同级别自动驾驶之间实现生态的兼容和拓展支撑,这也是面临很大的问题,当然也一样会面临在中国的信息安全监管下的系统信息和数据安全的问题。

正是这四个大挑战,对自动驾驶和操作系统的架构提出了安全、高效、通用和标准化,特别是自主可控的目标,这也是我们观察到,在自动驾驶场景下,对操作系统提出的技术性挑战。

正是基于前面提到的产业上发展的需求和技术上的挑战,斑马智行过去十余年在操作系统领域的研发和积累,我们现在全面投入到中国方案的自动驾驶研发中来。从内核层面来讲,我们架构了双核驱动的内核架构,在一个通过SL当地自研的系统上,承载安全领域的工作,同时我们进行了定制化的安全实施增强,承载跟自动驾驶算法、AI算法相关的性能域的工作。在内核层面上做了这样一个双核驱动的组合。

在内核层面以上,针对自动驾驶开发中的核心问题,比如要符合开发中车规级的应用,要符合AUTOSAR的要求,如何在高实时的情况下还能满足确定性的调动,包括如何发挥AI算法的优化最大能力,以及在高通量的数据情况下保证通信的能力,我们在双核驱动的内核层面开发了面向自动驾驶应用的四大类中间件。

整个软件架构称为阿里OS,是符合刚才方案的总体架构,实现了分层结构和跨域共用,对异构的芯片,对自动驾驶应用都实现了很好的支撑。我们也希望阿里OS能够为中国方案自动驾驶操作系统贡献我们的斑马力量。

我们现在还观察到,在智能网联汽车里的当下,自动驾驶的算法、操作系统和芯片其实是核心技术中的核心,在过去自动驾驶的应用开发是以烟囱式的方式,封闭式的方式垂直化进行,带来非常多的变化,特别是开发效率的降低。同时在自动驾驶算法更新的时候,包括芯片硬件平台升级的时候,迁移的难度也是非常大的。国内很多主机厂的开发过程中也提到了,这种不透明的黑盒式的交付,对自主可控产业链的安全也是一种担心。

所以斑马智行一直在呼吁和实践倡导OS和芯片的联合定义,我们通过OS和芯片的联合定义,塑造一个高性能的平台化软硬件基础底座。就是通过标准化,通过跨芯片平台的硬件抽象,去把不必要的软硬件组合结构进行绑定。同时跟深度的结合操作系统和芯片的深度优化,能够提供软硬一体,融合安全架构和计算性能的平台。在操作系统和芯片联合定义的基础上,通过双核驱动,基于车辆车规级的开发环境和跨芯片硬件平台的开发框架,能够对自动驾驶算法的开发方和企业提供更好的支持,提供一个统一的基础计算平台,从而打破烟囱式的效率低下的开发方式。在此我们也希望能够跟更多的自动驾驶算法伙伴和企业和芯片一起共同构建生态协同的新范式,打造开放共享智能网联汽车的新的信息点。

阿里OS操作系统团队在过去十年里做了一件事情,就是架构自主可控的操作系统,在过去十年里承担了三次国家重大专项,我们主导和参与了近十项国家和国际标准。最近刚刚开发完成的操作系统,也获得了产品功能安全认证,接近2000人的研发团队和6年里服务汽车行业的经验,我们一共开发了三代汽车操作系统,或者在研,第一代在2016年,斑马智行首次量产了世界上第一台,当时还叫互联网汽车,我们是第一次实现了真实互联网汽车跑在路上,到今天为止已经有将近300万辆的智能汽车是采用了阿里OS系统,我们也是国内装机规模最大,应用范围最广的自主可控车载操作系统。在今年我们量产了智能座舱的操作系统,这个操作系统采用分布异构的方式,打通了传统的信息和车控域的一部分,实现了跨域融合,对比现在主流的安卓双系统的拼接方式,一个系统的异构在调度上,在性能上,在体验上都取得了一定的领先。目前我们集中在研发的是第三代的整车智能操作系统,也就是在中国方案架构下的自动驾驶操作系统。预计阿里OS会在今年年底发布第一个版本。

自主可控或者国产操作系统上车,发展和成熟以及产业化落地始终离不开和车的结合,以及上车的打磨和产业化。阿里OS中国方案的自动驾驶操作系统还能够给车企带来独特的技术和生态的价值。首先是在中国方案的先进性,既能满足中国方案的数据安全和网络安全监管需求,同时还是沿着国内中国方案的自主可控车路云一体化演进路线在演进。

对车企来讲,这种分层解耦的方式可以快速的适配芯片,可以快速的适配更多的不同场景下的自动驾驶算法,在一个层面来讲也能保证车企供应链的安全。同时我们也非常愿意跟车企在合作,以开放共建的方式把操作系统融入到车企的技术体系内。再有将近十年的操作系统开发,我们积累了非常多的上下游生态合作伙伴,在面向服务架构的架构能力下,我们和我们的合作伙伴也能够一起为车企创造差异化的产品和服务。

最后自主可控的发展离不开车企和操作系统的紧密结合,希望在窗口期内能够快速推动自主可控的操作系统进行量产。

我们可以回顾一下过去将近20年的两三次大的信息产业变革和发展,无论是以PC为载体的互联网还是以智能手机为载体的移动互联网,这里面操作系统在这几次变革里,都随着设备、PC和手机的变化以及产业需求的变化,与时俱进,跟着PC和手机一样,深刻改变了人们日常生活。现在面临第三次浪潮,智能汽车已经变成具备自动驾驶工具和移动空间的双重属性。

相信在不远的未来,智能汽车一定会放到城市里,和智能交通一块思考和发展,这也使得智能汽车操作系统具备了社会属性,在融合了用户、产业和社会价值之后,相信这样一个更大意义上的操作活动也将会成为智慧交通和智能网联汽车支持的双智城市基础设施。

回顾过去,无论在哪个浪潮和时代,一个独立的、开放的操作系统,都是聚集伙伴、构建生态最关键的基础设施,在此,我们也希望能够跟产业里的合作伙伴一起,共建智能汽车的开放生态,共筑双智城市的基础设施,谢谢大家,以上就是我的报告。

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)

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