VECA副会长秦玉学:操作系统与芯片紧密融合才能搭建高效可靠的汽车电子电气架构

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划重点

01德国华人汽车工程师协会(VECA)副会长秦玉学表示,操作系统和芯片紧密融合才能搭建高效可靠的汽车电子电气架构。

02秦玉学认为,建立国产软硬件体系对我国非常重要,需要加强平台化、标准化的建设。

03由于多种操作系统带来的适配爆炸,国产软硬件协同发展面临重大阻力。

04为此,秦玉学建议推动标准化和平台化建设,以减少适配工作量,促进整个行业协同发展。

05同时,加速培养开源人才,提高我国汽车操作系统开源领域的整体水平。

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本报记者 尹丽梅 童海华 北京报道
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“软件和硬件的紧密结合是欧洲乃至全球汽车产业发展的重要趋势,操作系统和芯片构成汽车智能化的数字底座,只有紧密融合才能搭建高效可靠的汽车电子电气架构。”近日,德国华人汽车工程师协会(VECA)副会长兼秘书长秦玉学在接受《中国经营报》记者采访时作出上述表述。
秦玉学表示,欧洲是全球半导体行业的重要发源地,半导体产业的许多巨头公司均发源于欧洲。欧洲的芯片企业与操作系统企业一直保持着紧密合作的传统,它们与整车企业也保持着非常紧密的合作。譬如,在车控方面,Vector与英飞凌在前期共同参与整车厂的车型开发项目,提前参与研发适配、优化系统性能以及安全性等方面的工作。在智能驾驶以及座舱领域,高通与QNX形成紧密的一体化的合作方案。国外产业界主要通过提供高性能硬件平台以及灵活的操作系统,共同推动汽车智能化发展。
秦玉学认为,从我国汽车市场发展来看,建立国产软硬件体系对我国而言非常重要,然而多种操作系统带来的适配爆炸成为国产软硬件协同发展的阻力和障碍。因此需要加强平台化、标准化的建设,需要用中国的操作系统与中国的芯片打造智能汽车的数字底座,实现自主可控和产业升级。
基础软件的重要性越发凸显
在汽车行业,当硬件竞争进入白热化阶段,车辆未来的产品差异化则需要由车载软件实现。基于此,软件创新能力将是决定未来汽车行业技术水平的关键,也是赢得未来竞争的压舱石。
随着新一代信息技术与制造业的深度融合,以车用操作系统为代表的基础软件,正成为支撑汽车产业数字化转型的关键要素。
操作系统是汽车软件架构的核心,是智能汽车软硬件架构的底层基础。秦玉学表示,作为芯片和功能软件之间的桥梁,汽车操作系统主要负责对硬件资源进行合理化配置,提供丰富的标准化接口,使上层应用软件去硬件化,从而使车企可以专注规划和自主开发相关应用软件。
“当下,基础软件的重要性不断提高,基础软件包括操作系统、中间件、虚拟机、芯片驱动软件,核心作用就是高效调配硬件资源来处理上层应用软件传达下的任务,基础软件是电子电器架构从简单走向复杂的必然产物。传统分布式ECU控制功能不需要操作系统,但是从域集中式架构到中央级集中式架构,情况会变得越来越复杂,算力资源的配置能力和效率变得越来越重要,基础软件的重要性也越来越凸显。”秦玉学说道。
在秦玉学看来,基础软件在汽车产业中还必须具备可维护性、功能安全、信息安全、故障隔离、可升级性等多种属性,并为上层多元应用软件提供通用的平台化开发环境,使其实现去硬件化。可以说,基础软件成为软件定义汽车中不可或缺的中坚力量。
秦玉学还在采访中提到,随着自动驾驶系统的兴起,系统对主控芯片算力的需求成指数级增长。自动驾驶的等级从L1到L5,每提高一个级别,算力需求就需增加十数倍。近年来,国内有许多芯片企业进军汽车芯片领域,但是在高算力汽车芯片领域,国产企业的自主可控能力仍显不足,本土市场仍然被高通、英伟达等海外芯片企业占据,大部分中国汽车芯片企业的主力产品仍然停留在MCU芯片上。
标准化是解决芯片与操作系统适配问题的关键
从当下来看,建立软硬件体系是中国汽车智能化发展必须要迈出的步伐。
秦玉学认为,要推动建立软硬件体系需要从三个维度发力。一是提升关键技术的自主性,通过自主研发软硬件可以减少对外部的技术依赖,避免关键时刻受制于人;二是加快汽车产业的转型升级,通过自主研发可以激发国内企业的创新活力,构建完整的国产软硬件产业链,促进上下游企业共同发展,形成产业集群;三是保障汽车产业的安全,使用国产软硬件体系可以更好地控制数据流向,保护国家和个人的数据安全,构建更加安全可靠的信息系统。
不过,从我国现状来看,多种芯片和多个操作系统造成适配工作量呈指数级增长,适配爆炸成为国产软硬件协同发展的重大阻力。
在秦玉学看来,适配爆炸不仅增加开发成本,而且延长开发时间,直接影响汽车制造商的竞争力。因此,他认为,我国亟须推动标准化和平台化建设,标准化是解决适配问题的关键。通过制定统一的行业标准,可以确保不同芯片和操作系统能够遵循相同规范和标准进行开发,这样不仅能减少适配工作量,而且能够减少定制化开发,从而促进整个行业协同发展。
平台化建设则是指建立一个通用的硬件和软件的架构,不同的组件和系统可以在架构下无缝集成。通过平台化建设,汽车制造商可以减少对特定系统和特定芯片的依赖,降低适配难度。
“我国汽车操作系统和芯片的发展起步比较晚,自主创新能力不足,整车装机率比较低,各企业在开发过程中存在大量基础性的重复工作,造成资源的严重浪费,也没有形成合力。因此,开源是一个值得尝试的路径。”秦玉学说道。
所谓开源,是一种软件开发和发布模式,它允许任何人可以自由地获取、修改和共享软件源代码。
秦玉学认为,一个成功的开源模式可以加快软硬件协同的效率,开源项目往往遵循行业标准,开发者能够更容易地实现不同系统和组件之间的适配。
“开源的同时吸引了更多的开发者和开发公司参与进去,从而加速适配过程中的技术创新,开源项目也为人才培养和培训提供了更丰富的源代码资源和学习资料。通过参与开源项目,开发者可以学习最新的技术方法,加速软硬件适配。开源社区提供了强大的支持和协作网络,开发者可以利用社区整体力量解决适配问题,获得专业的建议。”秦玉学说。
应如何推动开源生态?秦玉学认为,一是推动构建汽车操作系统的开源根社区,大力发展我国自己的根技术和根社区,通过发挥相关机构和组织平台的优势,加强生态建设,开展协同研究,打造更多适应的应用场景,逐步打破技术壁垒,让更多开发者、合作方可以基于开源平台和组件迅速完成国产化。
二是协同探索开源路径,政府应提供政策和资金支持,引导企业、学术界协同研究,鼓励企业加强自主研发创新,推动开源技术的创新发展,加强与国际先进水平的交流与合作。
三是加强政府引导和试点示范,通过政府部门牵头联合实施开源部署试点计划,利用政府采购、税收等优惠政策,促进开源生态的推广。
四是加速培养开源人才,利用高校、企业、科研机构的合作努力培养更多高素质人才,积极引进国际人才和团队,提高我国汽车操作系统开源领域的整体水平。
(编辑:张硕 审核:童海华 校对:燕郁霞)