汽车操作系统行业研究 | 水木资本原创

在软件定义汽车的新时代背景下，操作系统作为汽车生态的核心引擎，正引领着行业的深刻变革。随着汽车向电动化、智能化、网联化的加速迈进，操作系统已成为车辆不可或缺的关键组件，它不仅关乎车辆的安全性、舒适度，还深刻影响着汽车的智能化水平和整体性能。

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汽车操作系统概览

汽车操作系统，这一运行于异构分布硬件架构上的实时安全平台软件，如同汽车的智慧大脑，为整车及部件提供感知、规划、控制等功能框架，并向上支撑起智能网联驾驶生态的广阔天地。它涵盖了安全车载操作系统、智能驾驶操作系统和智能座舱操作系统三大领域。

安全车载操作系统：主要服务于经典车辆控制领域，如动力系统、底盘系统和车身系统。这类操作系统对实时性和安全性要求极高，已形成了成熟的生态体系。RTOS（实时操作系统）是其主流形态，主要应用于ECU（电子控制单元）。RTOS以其高可靠性、实时性、交互性和多路性优势，满足了毫秒或微秒级的系统响应需求，并广泛兼容OSEK/VDX和Classic AUTOSAR等汽车电子软件标准。

智能驾驶操作系统：随着智能化、网联化技术的飞速发展，智能驾驶系统对计算能力和数据通信能力提出了更高要求。传统的基于OSEK/VDX和Classic AUTOSAR的软件架构已难以满足需求，于是Adaptive AUTOSAR平台应运而生。该平台采用基于POSIX标准的操作系统，为支持POSIX标准的操作系统及不同应用需求提供标准化的平台接口和应用服务，以适应汽车智能化的发展趋势。尽管智能驾驶操作系统日趋成熟，但其生态建设仍需时日。

智能座舱操作系统：作为汽车信息娱乐服务和车内人机交互的控制平台，智能座舱操作系统对实时性和可靠性的要求相对较低。主流车型的智能座舱操作系统包括QNX、Linux、Android等。其中，QNX传统上占据主导地位，但随着智能座舱娱乐与信息服务属性的增强，Linux和Android因其开源特性和丰富的生态资源而受到主机厂的青睐。智能座舱操作系统正逐步支持多样化的应用与服务，以满足人们对车辆作为智能移动终端的需求。

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国内外主流汽车操作系统方案解析

特斯拉Autopilot自动驾驶软件架构：特斯拉以其领先的自动驾驶技术和产业化能力著称，其Autopilot自动驾驶软件架构以计算平台为核心，自研芯片硬件、操作系统、平台软件等关键组件。该架构基于裁剪后的Ubuntu Linux内核，实现了感知、定位、融合、决策、规划到控制的全流程自动驾驶功能。通过OTA升级，特斯拉充分利用数据、云计算生态，开创了汽车产品价值和服务的新模式。

大众中央集中式软件架构：大众汽车为了加速自动驾驶技术的应用，自主开发了vw.OS操作系统。该系统基于Adaptive AUTOSAR面向服务的软件架构，采用高性能处理器、高速网络以及兼容POSIX的内核（如Linux/QNX等）+Adaptive AUTOSAR的组合，实现了应用软件和I/O功能的解耦，降低了系统复杂性和应用之间的依赖性。

华为MDC智能驾驶计算平台架构：华为MDC平台定位为智能驾驶的计算平台，集成了华为在ICT领域的深厚积累。该平台基于CPU与AI处理器芯片，搭载智能驾驶OS，兼容AUTOSAR，支持L2至L5级自动驾驶的平滑演进。华为MDC平台提供软硬件高度解耦的解决方案，可独立升级硬件和软件路线；同时具备良好的传感器和中间层软件适配性，以及自主可控的核心组件。

英伟达自动驾驶平台架构：英伟达作为全球领先的人工智能计算公司，以其先进的硬件芯片为基础，提供了完整的硬件平台和基础软件平台。其自动驾驶平台架构基于Xavier系统级芯片，提供了面向不同自动驾驶级别的计算平台（如DRIVE AGX Xavier和DRIVE AGX Pegasus）。系统软件层融合了第三方RTOS+AUTOSAR，并设有Hypervisor层以确保安全性。

百度Apollo开放平台架构：百度Apollo是一套全面的软件平台，其计算平台硬件采用第三方IPC方案，并自研了两款辅助性硬件（ASU和AXU）。Apollo平台融入了云服务，包括基础百度云服务、在线仿真产品、高精度地图、小度助手（Duer OS）等。由于开源特性，其核心算法模块在Github上经过长时间优化后已充分产品化。Apollo主要侧重系统软件的开发，大部分硬件则采用第三方方案，无需对车辆现有的ECU/MCU进行改变。

（转自：TsingVentures水木资本）