蔚來又走在前列了！ 四個問題帶你瞭解整車全域操作系統
NIO IN 2024 蔚來創新科技日將於7月27日在上海舉行，而蔚來也提前預告啦將會正式全量發佈蔚來整車全域操作系統「SkyOS · 天樞」。
“整車全域操作系統”這一概念相信很多人都會有很多疑問，不知道它究竟解決了什麼問題，能達到什麼效果，爲此蔚來也是提前爲我們科普了一下“操作系統”的概念，以及爲什麼在AI時代，汽車需要一個“整車全域操作系統”。
第一問：“操作系統”究竟什麼作用？
如果要說“操作系統”的概念，用很學術的方式來回答：“操作系統是管理和控制硬件與軟件資源，介於上層應用與底層硬件，向下對硬件資源進行抽象，向上對應用軟件提供標準與調度的特殊軟件。”
但即便給出了這個定義，相信大家還是不清楚操作系統是做什麼的。
做個類比，大家都經歷過手機從功能機向智能機過渡的時代，年長一點的可能也經歷了PC時代的發展。無論是手機還是PC，在發展的初期會出現形態各異的硬件，每一種硬件都會匹配自己的操作系統。但當行業發展到一定階段，隨着主流設備的流行，硬件就會慢慢趨同，而硬件設備的標準範式，就會由操作系統來定義。比如PC行業是“Windows-X86-Intel-衆多PC製造商”，手機行業是“Android-ARM-高通-衆多手機制造商”。
所以，操作系統從來都不是孤立發展的。爲了提高軟件的可擴展性和可移植性，操作系統廠商、芯片廠商、網絡技術廠商等等會形成“技術聯盟”，共同推動某個操作系統的流行。如果用一句話來總結操作系統要解決的核心問題，那就是讓應用軟件能在不同的硬件設備上運行。
來到汽車行業，汽車的操作系統事實上正在經歷這樣的發展過程。
第二問：汽車歷史上，沒有“整車操作系統”？
在機械時代和電氣時代，汽車並沒有操作系統的概念，即便是有ECU控制某個模塊，也只是寫幾行代碼的事情。但進入數字時代後，微處理器和微控制器的出現，使得汽車的電子系統更加複雜，軟件在汽車中的佔比越來越高。
於是，汽車零部件廠商們爲了提高零部件軟件的可複用性和可移植性，在2003年聯合整車廠以及其它電子、半導體和軟件系統公司，共同組建了“汽車開放系統架構聯盟”，也就是AUTOSAR，並且推出了開放化、標準化的汽車嵌入式系統軟件架構“AUTOSAR規範”。
因爲傳統汽車時代，整車廠並不開發軟件，所以AUTOSAR主要是面向零部件廠商，用在小算力的ECU上。對於整車廠而言，AUTOSAR在更多時候，只是一種驗收規範。
進入智能汽車時代，有了“域控制”的概念，產生了諸如智能駕駛、智能座艙、智能車控等不同的“域”，但由於這些系統由不同的零部件實現，使用了不同的芯片，由不同的軟件團隊開發，事實上最終形成的還是若干套操作系統，並沒有形成一個智能的整體。
所以，汽車上雖然已經開始使用一些操作系統，但仍然是面向零部件的。汽車發展的歷史上，並沒有出現一個嚴格意義上的“整車操作系統”。
第三問：AI時代，整車操作系統很重要？
和手機、PC操作系統的發展進程類似，整車操作系統是汽車智能硬件發展到一定程度後的必然結果。尤其是到了AI時代，大算力芯片、大模型、中央集成電子電氣架構的出現，消滅了大部分的ECU，對數據吞吐、系統延時、跨域聯動、安全與可靠提出了極高的要求。這不僅完全改變了汽車的定義方式，也改變了汽車開發的組織與流程。
此時，汽車行業就會誕生很多從未出現過的新問題：如何讓集中的大算力實現共享？如何進行跨域的部署與靈活調用？如何讓端雲無縫連接？如何讓AI賦能每個業務功能……
如果說功能汽車時代，汽車的智能化只是模塊智能，到智能汽車時代開始出現了系統智能以及部分跨域智能，那麼AI驅動的時代，汽車的智能化一定是整車全域智能。
而這一切，都在指向一件事情——AI時代的汽車，需要一個能整合與調度算力、管理所有子系統、高性能的整車全域操作系統。
舉個例子，蔚來NT2車型共有包括1個激光雷達、7顆800萬像素攝像頭在內的33個高性能感知硬件，每秒可以產生大約10GB的數據量。所以智能汽車的操作系統，必須要有極高的通信帶寬和數據吞吐量。智能駕駛系統運行時，如果能減少0.03s的通信延時，那麼從120km/h剎停的距離，就能減少1米。所以，智能汽車的操作系統，需要解決全鏈路的低延時問題，這涉及到最爲關鍵的安全問題。
當汽車進入智能時代，芯片算力越來越高，軟件越來越複雜，電子電氣架構從分佈式向中央集成式演進，汽車對於高帶寬、低延時、跨域融合、可靠與安全的要求會前所未有的嚴苛。
第四問：蔚來爲何自研整車操作系統？
在智能電動汽車領域，我們已經走在了世界的最前列，很多新技術的研發我們不僅已經沒有成熟的經驗可以參考，很有可能還要在未知中探索出自己的道路。整車操作系統就是其中一項。
對於智能汽車而言，整車操作系統的研發，就好比是打地基的過程。而智能駕駛、智能座艙、智能底盤等等智能化應用的開發，則是向上建大樓的過程。
拿這個比喻，我們大概就能理解蔚來爲什麼要自研整車操作系統——爲了更高的上限，爲了更強的通用性。
更高的上限
建一座5層的大樓和建一座100層的大樓，對於地基的設計是完全不一樣的。你不能因爲大家現在都建到了第5層，就去質疑爲什麼要爲100層大樓打地基。
蔚來之所以能夠實現4D舒適領航、離車自主換電等人無我有的智能化體驗，從底層來看一個很重要的原因，就是實現了智駕、座艙、導航、雲端、底盤、車控、補能等全車資源的統一調度。如果沒有能完成全域統一調度的整車操作系統，想要實現這些體驗，需要把所有涉及的部門與供應商拉到一起逐個對齊，成本極高、效率極低，幾乎不可能實現。
蔚來擁有底層打通的整車全域操作系統，事實上是拉高了整車智能化的上限，讓汽車的智能化從模塊智能、系統智能進化到更加高級的整車全域智能，讓智能化的想象空間不僅僅侷限在單點應用，而是擴展到整車全功能的聯動上。
更強的通用性
蔚來的戰略是通過不同車型爲用戶提供差異化的選擇，通過不同的品牌進入多個價格的市場，還要爲全球用戶提供產品和服務。所以，必須要有一個分層解耦、可擴展、可複用的數字平臺，才能保證高效率的開發、迭代與交付。
當蔚來有了自己的芯片後，就更加有動力去研發底層的基礎軟件。因爲只有芯片和基礎軟件相配合，才能發揮最大的效率。放眼全世界的芯片公司，沒有哪家是隻賣裸芯片而不提供基礎軟件的。
如果整車全域操作系統由一家中國車企實現，那就意味着對供應鏈的軟件標準化實現了自主可控，就能推動更多國產芯片的應用，尤其是推動關鍵芯片和高風險芯片對海外供應鏈的替代。在今天的國際環境，這是極具戰略意義的舉動。
寫在最後
無論是從提升智能汽車的性能與體驗角度出發，還是從企業需要更高效率的開發與迭代角度出發，智能汽車時代中國都需要有自己的操作系統，而且一定是一個能夠同時管理智能駕駛、數字座艙、車控、車聯的整車全域操作系統。
相信蔚來SkyOS·天樞的發佈也會帶來更多的可能。