理想汽車宣布開源自研汽車操作系統“理想星環OS”，也成為全球首家將汽車操作系統開源的汽車企業。理想汽車稱，理想星環OS的整體性能全面超越行業頭部閉源AUTOSAR操作系統。一時間，“汽車操作系統”這個名詞也成為了業內討論的熱點。

對于這條新聞，大部分的媒體可能只能根據理想汽車的新聞稿，又或者李想本人發布的微博內容給出一個基本解讀，包括提到的軟硬件解耦、虛擬化技術、全鏈路優化等等。可是到底理想星環OS是一個什么樣的汽車操作系統、和之前的AUTOSAR有什么區別，理想汽車開源的原因是什么、自研汽車操作系統對中國汽車行業有什么意義，大多數媒體卻語焉不詳。

為此，駕仕派采訪了一位參與打造過開源汽車操作系統的工程師盧工，希望從專業的角度來讓大家更好理解汽車操作系統的前世今生和理想汽車這次開源的意義。

01

汽車操作系統的過去與現在

李想在解釋為什么理想汽車要自研汽車操作系統的時候，提到了“我們也和行業里很多車企一樣，選擇AUTOSAR的商業閉源操作系統”。

首先我們要知道的是，這里說的“汽車操作系統”并不是車機系統，更不是大家看到的中控界面顯示這些，而是管理和控制汽車硬件與軟件資源的系統。你可以把它想象成電腦的Windows、MacOS這樣的系統，能夠通過軟件調度硬件、滿足硬件驅動、系統服務、人機交互、網絡通信、安全防護這些方面的功能。

時代的呼喚——危機與變革

在傳統的汽車開發過程中，受限于油車僅使用12V的小電瓶供電以及當時的硬件與軟件水平，并沒有太多的電子元器件與電子產品。但隨著時代的進步，汽車發展為集生活娛樂、舒適與安全并行的一種移動智能終端。隨著接入更多的功能，更多的傳感器，更多的芯片加入，按傳統的開發流程已不足以應對時代的需求。

傳統的電子電氣開發流程存在許多不足——

1.軟件應用性極差；

2.硬件平臺各式各樣，難以統一、應用；

3.軟件模塊化非常有限；

4.嵌入式系統不支持硬件抽象。

因此變革勢在必行，那么變革的核心在哪里？

傳統的汽車電子主要是指汽車電子電氣架構，也就是平時經常提的E/E架構 。

危機：

1、傳統汽車采用分布式ECU 架構，各個功能由很多單一的ECU提供硬件-軟件解決方案。例如，發動機、變速箱、空調、座椅、儀表盤或信息娛樂系統都有各自專用的 ECU。通常，中低檔汽車有幾十個 ECU，而高檔汽車則多達一百多個。

2、OEM 根據不同 Tier1 的技術和價格優勢分別采購 ECM，只需要進行集成、測試和驗證，并不需要掌握技術細節和代碼。分布式架構的 ECU 來自不同供應商，有著不同的嵌入式軟件和底層代碼，軟件生態復雜，OEM 無法自主進行整車維護，更無法實現 OTA。

3、隨著電動化引入，三電系統更是加劇了這種態勢，ECU 的數量和汽車配件的復雜程度只增不減。以大眾分布式 MQB平臺為例，CAN 總線上已經掛了很多 ECU，如果再掛雷達，通信協議總量將不支持，把全部的 CAN 換成 2M 相當于做了半個架構的改造。智能座艙和自動駕駛需要更多的 ECU 和傳感器，但分布式 EEA 已經到達瓶頸，算力和總線信號傳輸速度還遠遠不能滿足，因此必須引入搭載更高性能車規級芯片的域控制器、車輛以太網和集中式 EEA。

解決辦法：

1、電子電氣架構向集中化演進。從分布式到域控制再到集中式。分布式 ECU（每個功能對應一個 ECU）逐漸模塊化、集成向域控制器（一般按照動力域、底盤域、車身域、信息娛樂域和 ADAS 域等），然后部分域開始跨域融合發展（如底盤和動力域功能安全、信息安全相似），并發展整合為中央計算平臺（即一個電腦），最后向云計算和車端計算（中央計算平臺）發展。

2、軟硬件解耦。面對復雜的軟硬件功能開發，如果還繼續按照傳統的開發模式無法繼續，但軟件領域已經給出了解決辦法MALH（模塊化，抽象，分層，層級）。

3、通信升級。汽車的功能并不是單一零件實現，就拿當前最熱的自動駕駛舉例，需要多個傳感器通信，攝像頭、激光雷達、IMU等將信息傳輸到控制芯片經過算法才能融合，因此有大量的數據需要傳輸，依靠傳統的CAN總線方式無法適應發展的需要。同時單個傳感器的信息可能會在多個功能中使用，比如GPS信息，不僅自動駕駛系統的定位中使用，也在導航系統中使用。傳統的CAN總線機制協同性差，也無法適應。因此需要開發出新的通信方式。

AUTOSAR的解法——MALH原則

那么什么又是AUTOSAR呢？

AUTOSAR全稱 Automotive Open System Architecture，顧名思義汽車開發設計系統架構。本身是一個汽車電子控制單元（ECU）軟件標準的組織，由寶馬、戴姆勒、博世等企業聯合制定的開放行業標準，其分層架構與接口規范是公開的，你可以理解為一個開放的框架。通過遵守這個框架標準，主機廠（寶馬，戴姆勒）可以標準化接口，這樣自己做應用或者第三方做應用都更方便，同時做基礎軟件公司（博世，Vector）的業務也不受影響。

為什么要提出這么一個框架呢?

舉個例子，傳統車輛上用的零件的ECU，如空調的ECU，在A款車型上開發設計是實體按鍵進行操作控制溫度。但是同樣設備，換到B款車型上做開發設計時，想用中控大屏幕來控制溫度，因為接口不同，導致原來的功能就不能用了，需要從頭開始重新開發設計。

換句話說，同樣的A款車型，想更新換一個空調零件，那么軟件也得徹頭徹尾從ECU到車機都得重新來過。這種深度耦合的架構，導致新項目很難復用以前的項目。幾乎每一個新項目都是從頭開始。這種模式的開發設計至少需要2~3年時間。

回顧剛才的解決辦法——軟硬件解耦，MALH原則（模塊化，抽象，分層，層級）。

通過分層架構高度抽象，使得汽車嵌入式系統軟硬件耦合度降低。某個組件的接口不再由生產廠家決定，而都遵循AUTOSAR標準的接口。比如將燈光開關的功能的接口抽象成上圖中的I/O硬件抽象接口，不僅可以受實體按鍵控制，也可以受屏幕的虛擬按鍵控制。然后通過I/O驅動進行驅動。在開發的設計人員進行開發的同時，測試人員也可以按照這個標準設計相應的測試案例，并不再需要等開發人員開發好后再進行測試案例的設計。這樣大大節約了開發周期。

“AUTOSAR類似于房屋的一個草圖，或者是一個藍圖，這張圖是開放的，可以提供給不同組織人員，開發者按照這個藍圖搭建房屋，驗收者按照這個藍圖驗收房屋，大家都能看懂，有一個統一的標準。”盧工解釋說。

AUTOSAR的落地——汽車操作系統

以上的辦法看起來固然很美好，但是要把AUTOSAR標準應用到車輛本身，讓車輛可以調用、設定不同的功能，就需要有一個真正意義上的操作系統。

AUTOSAR類似于USB協議一樣，只規定了這個大家的操作系統要使用usb功能都要接受USB的接口協議。但是其實ios、Andrid、Windows各家操作系統都并不一樣。同理類似寶馬有寶馬的，奔馳有奔馳的，特斯拉有特斯拉的，只是大家在零部件接口協議上遵守了一套AUTOSAR規則。

開發操作系統并不難，比如智能手表，智能音響，人臉識別的門禁等等都運行在操作系統之上，但是這類操作系統，功能簡單同時偶爾死機并不影響安全，但是汽車操作系統則控制著汽車的各種復雜而且對安全性要求極高功能，因此對操作系統的功能與性能提出了極高的要求，同時相應的法律法規對此也進行了嚴格的要求。

而這么高的法規要求就注定了開發汽車操作系統是一項技術與資金門檻極高的工作，能參與的玩家極少。只有少數大廠才能提供，比如博世、維克多、黑莓QNX。當然，奔馳、寶馬、特斯拉這些車企巨頭也能負擔的起這樣研發成本進行自研。

所以，從某種程度上講，汽車操作系統本身就是進入汽車行業的一個壁壘，要么花費巨資找供應商做（而且還要受限于供應商的技術支持），要么就是自研來實現。

隨著智能AI的發展，汽車操作系統不可避免的出現智能化趨勢，同樣作為操作系統的框架的AUTOSAR也分為Classic Platform和Adaptive Platfrom。

AUTOSAR CP是傳統汽車電子控制單元（ECU）的分布式軟件架構，主要針對具有嚴格實時性和高安全性的應用，如發動機控制、底盤控制等，操作系統與之對應的則采用RTOS（Real-Time Operating System, RTOS）硬實時操作系統；

AUTOSAR AP是為適應現代汽車中復雜、高性能計算需求而設計的集中式軟件架構，主要針對智能駕駛、車聯網等應用。操作系統與之對應則提供高性能計算和復雜算法支持，對比CP的架構圖可以發現，應用最廣的就是Android Automotive OS。

Adaptive Platform并不是用來取代Classic Platform或者非AUTOSAR平臺，而是為了相互兼容，協作并滿足未來的需求

通向智能時代的門票——操作系統的智能化

隨著智能駕駛在中國的快速推廣，新能源車銷量王座上的王傳福喊出了“智駕平權”，余承東喊出了“智能駕駛，湊合能用與好用并安全”。智駕競爭進入新的時代，與此對應的是對智能駕駛的底座——操作系統與AI提出新的挑戰。要實現安全且好用的智能駕駛，那么必然對操作系統的性能提出要求，必然對操作系統對AI的支持提出要求。

開發汽車操作系統不難，但開發出好用且安全的汽車操作系統難、開發支持AI的操作系統更是難上加難。

幸，DeepSeek開源。

大幸，汽車操作系統開源。

中國車企其實很早就意識到了操作系統是電動化的下半場，也提前做好了應對準備。除了理想汽車這次發布的開源系統之外，叫得上號的車企一般都有基于各自能力打造獨占閉源的汽車操作系統。零跑從Leap 3.0開始也開始做汽車操作系統，蔚來則是在樂道L60上就推出了SkyOS天樞整車全域操作系統，一汽集團、東風、長安三家也曾透露過要共同打造汽車操作系統。甚至包括阿里巴巴也有AliOS，華為也有鴻蒙操作系統開始涉足汽車操作系統領域。

問題在于，各家車企的從傳統油車轉到電車，既有歷史包袱，又要趕上電動化趨勢，利潤萎縮之時也要大舉投資電動化。同時國內具備開發操作系統能力的人員并不多，這也是操作系統的難產原因之一。各家車企對操作系統的開發能力也因此參差不齊，基本上很少談及這一塊。之前中電科下面的普華做了一個小滿OS，算是國內首個規模化、量產級的開源安全車控操作系統。

02

理想星環OS的利益點

這一次理想汽車拿出了星環OS進行開源，再次把自研汽車操作系統這個話題擺到了臺面上。

那么理想星環OS有哪些具體的內容呢？

整理了一下理想汽車給出的資料，理想星環OS的開源模塊將包含車控操作系統、智能駕駛操作系統、通信中間件、虛擬化平臺等核心組件。因此，這套操作系統對車企的利益點大致可以總結為以下幾點：

1、理想星環OS完成從單點優化到系統全鏈路優化，讓多個控制器系統協同配合，顯著縮短“感知-決策-執行”的時間，響應速度相比AUTOSAR操作系統提高1倍、響應穩定性提高5倍。

2、系統構建了一個高安全性、強隱私保護、可信可靠的車域計算環境，有效應對伴隨智能化網聯化而來的非法控車和數據泄露風險。

3、理想汽車自研車用虛擬化系統和異構系統設備共享框架，實現了AI算力共享和硬件設備共享。相比傳統方案，AI算力虛擬化性能損耗降低80%，傳感器設備訪問時延降低90%，存儲資源占用降低30%，讓軟件迭代更加高效。

4、實現了軟硬解耦，具備適配靈活、支持硬件豐富的特點，相較于閉源操作系統下新款芯片3-6個月的適配周期，理想星環OS能夠實現在四周內完成芯片適配和驗證，并且全面支持市場上所有車用芯片架構，包括英飛凌、英偉達等主流芯片，以及地平線、芯馳等中國新興芯片。

這里面比較重要的點是第三個和第四個，也就是操作系統虛擬化技術和操作系統可以在四種不同的車規級MCU上運行。

“傳統認識中一個芯片上只能跑一個操作系統，操作系統虛擬化技術可以使用一個芯片上跑兩個或者多個操作系統。這樣可以節約出一個芯片的錢，又或者說加強車規MCU的算力。”盧工說。這里主要應對了架構圖中車用操作系統最底層“虛擬化引擎”那部分，可以打通智駕OS和智能車控OS的一部分，讓智駕芯片的AI算力能夠參與到車控OS中。

其次，盧工說“軟硬件解耦”其實就是理想汽車開發了一套對芯片的適配工具。原本 AUTOSAR 對芯片架構的支持確實不太好，同時芯片開發工具要付費，成本高還不太好用，所以理想這次的開源組件應對了芯片適配性和開發周期。

“全鏈路響應速度，這個應該是開發了一套中間件，比原本的 QNX 那套可能效率要高一些。”他解釋說，中間件答題功能差不多，但是各家之前都是“重復造輪子”，效率參差不齊，比如有個DDS的消息分發機制組件，各家寫各自的代碼，也導致了各家的操作系統體驗就有了差別。

所以盧工最后做了一個很形象的比喻：AUTOSAR類似毛坯房圖紙，操作系統類似毛坯房，中間件類似精裝的軟包，理想的開源系統類似給了一套毛坯房的建房流程以及工具的模板，而虛擬化就是二房東把一個套房改成多個房間。

毫無疑問，理想汽車開源汽車操作系統還是有比較強的技術實力，并且也做了一些創新突破。而且一旦開源了，就意味著中國汽車的底層操作系統又多了一個選擇，對于可能規模還比較小的新勢力車企而言獲得了一次難得的技術提升機會。

03

理想開源的心思

那么既然各家車企其實都有汽車操作系統，理想汽車為什么又要開源理想星環OS呢？

按照理想汽車的說法，理想星環OS開源最大的好處是可以降低車企的重復投入，預計每年節省行業100-200億元研發成本。而李想本人的說法是：“我們過去每年要付出幾十億元的相關BOM成本，以及幾千萬的AUTOSAR授權費，現在用了自己的操作系統，由此節省下來的成本可以最終會反映到用戶購買的價格上。相當于同樣的價格，用戶可以獲得更多的安全和舒適配置，享受到更優質的體驗。”

這里的成本降低，可以理解為開發費的支出減少，也可以理解為可以通過比如虛擬化技術在內的技術手段減少芯片的采購，又或者是通過支持更多的芯片架構可以實現對國產芯片的支持，解決之前的“芯片短缺”、甚至是之后的芯片卡脖子問題。

另一方面，盧工認為，理想汽車開源汽車操作系統更關鍵的一個原因是，汽車操作系統不怕開源，更怕沒有人用。

通過開源的方式，可以吸引全球開發者共建生態，比如通信中間件、虛擬化平臺等等研發。

“比如DeepSeek的開源，大家可能都更愿意用，就是相當于DeepSeek的API調用生態會更豐富，因為DeepSeek跟OpenAI的接口那些東西可能都還不一樣。”盧工說。

最后盧工的觀點是，開源也可以增加技術的厚度。

“以前國內沒有做操作系統的這個行業，操作系統都是國外開發的。但是現在各家做開源，就會增加技術的厚度，大家借鑒學習，那么后面再有封鎖時，馬上能找出一堆人懂的去突破，而且還能提出更好的辦法。”盧工表示，現在國內開源的汽車操作系統也不止理想一家，越多的企業開源，對于整個行業來說抵抗外部風險的能力也就越強。

一流企業出標準，理想發布開源系統就相當于搶占先手、先去確立一個標準，畢竟操作系統是流量入口，這是所有技術和應用的起點。理想汽車一直在強調基座模型的能力，但是基座模型也要運行在操作系統之上，所以先發布、先開源，只要能夠扶持出一定的生態，那就是標準，往長遠來看過開源，懂得這套機制的人更多，企業后面獲取相應的人才成本就降低了，這會大大降低他的人才成本，這樣也進一步推動了整個系統的影響力。

總之，汽車操作系統開發正從封閉走向開放，開源策略在推動行業協作的同時，也加劇了生態競爭。車企需在標準化與差異化間平衡，以技術實力與生態影響力爭奪未來話語權。