蔚来又走在前列了！ 四个问题带你了解整车全域操作系统
NIO IN 2024 蔚来创新科技日将于7月27日在上海举行，而蔚来也提前预告啦将会正式全量发布蔚来整车全域操作系统「SkyOS · 天枢」。
“整车全域操作系统”这一概念相信很多人都会有很多疑问，不知道它究竟解决了什么问题，能达到什么效果，为此蔚来也是提前为我们科普了一下“操作系统”的概念，以及为什么在AI时代，汽车需要一个“整车全域操作系统”。
第一问：“操作系统”究竟什么作用？
如果要说“操作系统”的概念，用很学术的方式来回答：“操作系统是管理和控制硬件与软件资源，介于上层应用与底层硬件，向下对硬件资源进行抽象，向上对应用软件提供标准与调度的特殊软件。”
但即便给出了这个定义，相信大家还是不清楚操作系统是做什么的。
做个类比，大家都经历过手机从功能机向智能机过渡的时代，年长一点的可能也经历了PC时代的发展。无论是手机还是PC，在发展的初期会出现形态各异的硬件，每一种硬件都会匹配自己的操作系统。但当行业发展到一定阶段，随着主流设备的流行，硬件就会慢慢趋同，而硬件设备的标准范式，就会由操作系统来定义。比如PC行业是“Windows-X86-Intel-众多PC制造商”，手机行业是“Android-ARM-高通-众多手机制造商”。
所以，操作系统从来都不是孤立发展的。为了提高软件的可扩展性和可移植性，操作系统厂商、芯片厂商、网络技术厂商等等会形成“技术联盟”，共同推动某个操作系统的流行。如果用一句话来总结操作系统要解决的核心问题，那就是让应用软件能在不同的硬件设备上运行。
来到汽车行业，汽车的操作系统事实上正在经历这样的发展过程。
第二问：汽车历史上，没有“整车操作系统”？
在机械时代和电气时代，汽车并没有操作系统的概念，即便是有ECU控制某个模块，也只是写几行代码的事情。但进入数字时代后，微处理器和微控制器的出现，使得汽车的电子系统更加复杂，软件在汽车中的占比越来越高。
于是，汽车零部件厂商们为了提高零部件软件的可复用性和可移植性，在2003年联合整车厂以及其它电子、半导体和软件系统公司，共同组建了“汽车开放系统架构联盟”，也就是AUTOSAR，并且推出了开放化、标准化的汽车嵌入式系统软件架构“AUTOSAR规范”。
因为传统汽车时代，整车厂并不开发软件，所以AUTOSAR主要是面向零部件厂商，用在小算力的ECU上。对于整车厂而言，AUTOSAR在更多时候，只是一种验收规范。
进入智能汽车时代，有了“域控制”的概念，产生了诸如智能驾驶、智能座舱、智能车控等不同的“域”，但由于这些系统由不同的零部件实现，使用了不同的芯片，由不同的软件团队开发，事实上最终形成的还是若干套操作系统，并没有形成一个智能的整体。
所以，汽车上虽然已经开始使用一些操作系统，但仍然是面向零部件的。汽车发展的历史上，并没有出现一个严格意义上的“整车操作系统”。
第三问：AI时代，整车操作系统很重要？
和手机、PC操作系统的发展进程类似，整车操作系统是汽车智能硬件发展到一定程度后的必然结果。尤其是到了AI时代，大算力芯片、大模型、中央集成电子电气架构的出现，消灭了大部分的ECU，对数据吞吐、系统延时、跨域联动、安全与可靠提出了极高的要求。这不仅完全改变了汽车的定义方式，也改变了汽车开发的组织与流程。
此时，汽车行业就会诞生很多从未出现过的新问题：如何让集中的大算力实现共享？如何进行跨域的部署与灵活调用？如何让端云无缝连接？如何让AI赋能每个业务功能……
如果说功能汽车时代，汽车的智能化只是模块智能，到智能汽车时代开始出现了系统智能以及部分跨域智能，那么AI驱动的时代，汽车的智能化一定是整车全域智能。
而这一切，都在指向一件事情——AI时代的汽车，需要一个能整合与调度算力、管理所有子系统、高性能的整车全域操作系统。
举个例子，蔚来NT2车型共有包括1个激光雷达、7颗800万像素摄像头在内的33个高性能感知硬件，每秒可以产生大约10GB的数据量。所以智能汽车的操作系统，必须要有极高的通信带宽和数据吞吐量。智能驾驶系统运行时，如果能减少0.03s的通信延时，那么从120km/h刹停的距离，就能减少1米。所以，智能汽车的操作系统，需要解决全链路的低延时问题，这涉及到最为关键的安全问题。
当汽车进入智能时代，芯片算力越来越高，软件越来越复杂，电子电气架构从分布式向中央集成式演进，汽车对于高带宽、低延时、跨域融合、可靠与安全的要求会前所未有的严苛。
第四问：蔚来为何自研整车操作系统？
在智能电动汽车领域，我们已经走在了世界的最前列，很多新技术的研发我们不仅已经没有成熟的经验可以参考，很有可能还要在未知中探索出自己的道路。整车操作系统就是其中一项。
对于智能汽车而言，整车操作系统的研发，就好比是打地基的过程。而智能驾驶、智能座舱、智能底盘等等智能化应用的开发，则是向上建大楼的过程。
拿这个比喻，我们大概就能理解蔚来为什么要自研整车操作系统——为了更高的上限，为了更强的通用性。
更高的上限
建一座5层的大楼和建一座100层的大楼，对于地基的设计是完全不一样的。你不能因为大家现在都建到了第5层，就去质疑为什么要为100层大楼打地基。
蔚来之所以能够实现4D舒适领航、离车自主换电等人无我有的智能化体验，从底层来看一个很重要的原因，就是实现了智驾、座舱、导航、云端、底盘、车控、补能等全车资源的统一调度。如果没有能完成全域统一调度的整车操作系统，想要实现这些体验，需要把所有涉及的部门与供应商拉到一起逐个对齐，成本极高、效率极低，几乎不可能实现。
蔚来拥有底层打通的整车全域操作系统，事实上是拉高了整车智能化的上限，让汽车的智能化从模块智能、系统智能进化到更加高级的整车全域智能，让智能化的想象空间不仅仅局限在单点应用，而是扩展到整车全功能的联动上。
更强的通用性
蔚来的战略是通过不同车型为用户提供差异化的选择，通过不同的品牌进入多个价格的市场，还要为全球用户提供产品和服务。所以，必须要有一个分层解耦、可扩展、可复用的数字平台，才能保证高效率的开发、迭代与交付。
当蔚来有了自己的芯片后，就更加有动力去研发底层的基础软件。因为只有芯片和基础软件相配合，才能发挥最大的效率。放眼全世界的芯片公司，没有哪家是只卖裸芯片而不提供基础软件的。
如果整车全域操作系统由一家中国车企实现，那就意味着对供应链的软件标准化实现了自主可控，就能推动更多国产芯片的应用，尤其是推动关键芯片和高风险芯片对海外供应链的替代。在今天的国际环境，这是极具战略意义的举动。
写在最后
无论是从提升智能汽车的性能与体验角度出发，还是从企业需要更高效率的开发与迭代角度出发，智能汽车时代中国都需要有自己的操作系统，而且一定是一个能够同时管理智能驾驶、数字座舱、车控、车联的整车全域操作系统。
相信蔚来SkyOS·天枢的发布也会带来更多的可能。