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在汽車行業(yè)中，OS一直受整車EE架構的推動，OS的需求亦隨著電子電氣架構的發(fā)展應運而生。

2023年9月19日-20日，在蓋世汽車主辦的2023第三屆商用車自動駕駛大會上，上海零念科技有限公司高級業(yè)務總監(jiān)熊婧指出，在汽車電子電氣架構向中央式域控制器演變的過程中，與之適配的OSn也會出現(xiàn)。基于新一代智能汽車操作系統(tǒng)OS3的系統(tǒng)設計，在保證汽車的安全性前提下應該擁有靈活的平臺拓展能力（Scalable），不僅要支持不同車型配置間的拓展，同時也要支持從乘用車平臺拓展到商用車平臺。

熊婧｜上海零念科技有限公司高級業(yè)務總監(jiān)

以下為演講內(nèi)容整理：

對聚焦安全、時效、高階的商用車智能駕駛而言，在某些維度會具備更嚴苛的系統(tǒng)要求。以下，我將探討從乘用車到商用車的系統(tǒng)拓展。

EE架構和OS的演變之路

行業(yè)對汽車電子電氣架構的不同發(fā)展階段都很熟悉，從分布式到集中式，最終走向中央域控。與之相應的OS要求從OS1到OS2，到2022年，由于大算力SOC引入整車EE架構，基于面向服務架構SOA的AP應運而生。在向中央域控的演變過程，與之適配的OSn也將出現(xiàn)。

圖源：演講嘉賓材料

總之，OS的需求是隨著電子電氣架構的需求應運而生的。所以研究電子電氣架構的需求有助于我們預先察覺OS的底層需求與痛點，進而在軟件系統(tǒng)的維度提前應對。

回首智能駕駛域控量產(chǎn)的10余年，在乘用車的市場上隨著L2向L2+功能的挺進，高速NOA、城區(qū)NOH、代客泊車等功能實現(xiàn)的需求使得智能化發(fā)展蒸蒸日上。同樣對商用車而言，最大的智能化需求體現(xiàn)在軟件架構的升級上，即以百兆、千兆以太網(wǎng)為基石的主干通訊網(wǎng)絡，從而實現(xiàn)OTA全域無感升級。

2022年作為域控量產(chǎn)的元年，對乘用車和商用車而言都已經(jīng)來到下半場。對整車EE架構下半場而言，量產(chǎn)的安全性和降成本是今后的重要維度。

首先是安全性。功能安全、數(shù)據(jù)安全和失效安全在成熟的乘用車域控系統(tǒng)中是保駕護航的三駕馬車，這三駕馬車同樣適用于商用車系統(tǒng)。對功能安全而言，近期乘用車域控量產(chǎn)實踐中，客戶對流程，以及產(chǎn)品在功能安全的方法論上都做了大量實踐；對數(shù)據(jù)安全來講，盡管目前業(yè)界對數(shù)據(jù)安全標準還沒有形成共識，但對于軟件模塊，如DDS，我們零念的調度性產(chǎn)品已經(jīng)能夠支持軟件的數(shù)據(jù)安全；關于失效安全，對商用車的高階自動駕駛來講，要提高ODD的覆蓋率、提高各種苛刻條件下系統(tǒng)的自動應對能力。因此未來失效安全在商用車領域的應用一定會裹挾我們更多的注意。

其次是降成本。乘用車降成本相對簡單，其更多關注單車成本。只有盡量降低單車成本，提高單車利潤，乘用車相關企業(yè)才能活下去。商用車則相對復雜，商用車的成本除了單車成本外，由于具有運營性指標，每公里油耗和人力成本已經(jīng)占TCO50%以上。因此，對油耗和運營成本的優(yōu)化是商用車領域持續(xù)發(fā)展的剛需。

站在OS3域控量產(chǎn)的今天，我們知道系統(tǒng)要在滿足智能化需求的同時，聚焦安全性；還要在量產(chǎn)維度降本增益。未來，乘用車和商用車市場將發(fā)生兩件事情：一是整車以太網(wǎng)化。無論是乘用車還是商用車，整車的以太網(wǎng)化都將大幅降低車在組網(wǎng)的負責度、減少線速、減少接插件成本，同時提高裝配率。單看商用車，倘若整車以太網(wǎng)化能夠很快落地，將突破低效帶寬的瓶頸，為數(shù)據(jù)深度融合提供基礎。

二是節(jié)點算力的再平衡。在域控量產(chǎn)背景下，系統(tǒng)中充斥著大量的MCU和高算力SOC，其算力、資源能否在硬件的物理限度下被有效利用是我們持續(xù)探索的點。

聚焦量產(chǎn)維度降本，也有兩大趨勢。第一MCU數(shù)量的優(yōu)化；第二SOC算力的榨凈。尤其是商用車相對乘用車有著更苛刻的運營環(huán)境，這導致了在硬件的物理限度內(nèi)提高MCU的資源和算力利用，榨干SOC的算力迫在眉睫。 

高安全產(chǎn)品助力下一代EE架構，零念科技的雙子星產(chǎn)品

下一代智能汽車軟件操作系統(tǒng) OS3 特性包括，第一高安全性，我們必須以安全性為訴求。

第二可拓展性，基礎是兩個維度的解耦。第一個維度的解耦是在同樣的芯片平臺中，需要創(chuàng)建安全可信賴的中間件，對算法、功能提供標準的通信接口、以及調用的接口和實現(xiàn)基本的系統(tǒng)服務，對下接洽BSW層，以及傳感器硬件抽象層。第二個是在橫向維度，中間件的軟件需要對核心芯片平臺進行無縫移植。 

第三面向服務架構，從全面的面向信號到面向服務的轉變。

第四我們的操作系統(tǒng)是開放的，是生態(tài)合作的。

針對以上特性，我們有一對“雙子星產(chǎn)品”。第一個是確定性調度產(chǎn)品。在域控系統(tǒng)中，如果說普通系統(tǒng)向公路系統(tǒng)是個無序的、時常堵塞的系統(tǒng)。那經(jīng)過確定性實時系統(tǒng)，我們希望它像鐵路系統(tǒng)一樣精準可靠。

首先是確定性時間調度。現(xiàn)實情況往往引入高度復雜的任務流程，時間觸發(fā)調度的計算鏈可以妥善管理許多相互依存、相互排斥的任務，通過時間確定性確保系統(tǒng)的安全。

除了時間觸發(fā)的確定性調度，確定性調度產(chǎn)品還有數(shù)據(jù)觸發(fā)、事件觸發(fā)。對數(shù)據(jù)觸發(fā)而言，假設把CPU80%的負載設置為數(shù)據(jù)觸發(fā)條件，我們可以預定義好當達到前置條件時，系統(tǒng)該做何反應，以此進行對系統(tǒng)的有效控制；事件觸發(fā)更多是進行故障，場景定義。不管是時間觸發(fā)，數(shù)據(jù)觸發(fā)，還是事件觸發(fā)，殊途同歸，都是為了防止無效堵塞，在線程導致系統(tǒng)崩潰做確定性的解決。 

第二個是確定性通信產(chǎn)品PowerDC。主要是為了達成在MCU端與SOC端進行可靠、安全通信的目的，可以支持多種傳輸介質，如以太網(wǎng)、SPI、RPC等。

我們希望在以太網(wǎng)化的明天，我們的確定性通訊的產(chǎn)品可以有效的替代CAN的通訊，以及其他通訊的方式，從而有助于整個通訊系統(tǒng)的可靠性。亦可以根據(jù)系統(tǒng)設計需要，支持備份數(shù)據(jù)鏈路， 滿足功能安全系統(tǒng)設計需求。

值得注意的是，由于確定性通訊產(chǎn)品在SOC側搭建的環(huán)境與MCU側相同，它可以將部分在MCU側的SWC無縫移植到SOC側進行執(zhí)行，這對系統(tǒng)的有序或資源的有效利用無疑是很大的助力。

我們從整車的架構開始梳理產(chǎn)品的應用場景和痛點解決，發(fā)現(xiàn)對軟件來講，需要關注域通信、域調度，以確保在實現(xiàn)智能化的同時，保證安全性和成本。

在確定性通信與確定性調度產(chǎn)品中，在整車落地的場景，如整車以太網(wǎng)化、MCU算力釋放，充分榨取SOC算力，能夠克服延時的風險，提高CPU的利用率，實現(xiàn)高負載下的系統(tǒng)安全可靠。

關于零念

零念科技成立于2021年，專注于智能駕駛平臺軟件，具有完全自主知識產(chǎn)權的底層和中間件軟件技術，構建底層數(shù)據(jù)與應用平臺之間高可靠性、高安全性、高實時性的互聯(lián)互通，為智能汽車和智能駕駛提供完全自主可控的操作系統(tǒng)、高度可擴展的安全基礎軟件平臺和定制化解決方案。

我們相信量產(chǎn)是檢驗智能軟件平臺的試金石，零念致力于在硬件的物理極限下，榨干所有的SOC和MCU的算力，這是我們在產(chǎn)業(yè)鏈上的核心價值。帶著量產(chǎn)與核心價值的初心，我們希望持續(xù)為產(chǎn)業(yè)做貢獻，更好地服務于合作伙伴和客戶。

（以上內(nèi)容來自上海零念科技有限公司高級業(yè)務總監(jiān)熊婧于2023年9月19日-20日在2023第三屆商用車自動駕駛大會發(fā)表的《從乘用車到商用車的系統(tǒng)拓展路徑》主題演講。）