不等供應(yīng)商了,第二家德國車企拿出了整車OS系統(tǒng)的具體自研計劃。
2月23日,梅賽德斯-奔馳(簡稱奔馳)宣布基于域集中式電子電器架構(gòu)(簡稱E/E)打造的自有整車操作系統(tǒng)MB.OS將于2025年隨MMA平臺車型推向市場。
基于MB·OS,奔馳將與谷歌、英偉達、高德地圖、騰訊云展開深度合作,提升信息娛樂系統(tǒng)體驗,并致力于將L3級自動駕駛系統(tǒng)的應(yīng)用速度從目前的60km/h提升至130km/h。
2019年大眾集團宣布成立“Car.Software”打造“ VW.OS”時,行業(yè)曾認為VW.OS將是“干掉特斯拉”的開始。但三年過去,ID.系列車機黑屏、迪斯下課,VW.OS整體上車時間推后至2025年,都顯示出傳統(tǒng)車企在軟件領(lǐng)域所面臨的巨大挑戰(zhàn)。
因此,當新造車勢力已“玩了”三年域控和OS,中國主流車企搭載域控E/E架構(gòu)和整車OS的車型將在2023年大面積落地時。針對MB.OS,奔馳高管被頻繁追問的問題是:奔馳如何應(yīng)對來自中國對手的競爭?
OS,智能汽車的基石技術(shù)
“自有整車操作系統(tǒng),是維護未來車輛大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)數(shù)字主權(quán)的唯一途徑?!北捡Y首席執(zhí)行官康林松2020年接受媒體采訪時解釋為何自研MB.OS。
2021年,上汽董事長陳虹因類似的“靈魂論“被推上輿論的風口浪尖,隨后上汽軟件公司零束科技發(fā)布了包含操作系統(tǒng)在內(nèi)的銀河”智能汽車全棧解決方案1.0;
當年年底,應(yīng)用華為HarmonyOS系統(tǒng)的問界M5上市后迅速成為黑馬;
進入2023年,中國車企亮出的計劃中幾乎“人手一個”O(jiān)S。
OS(Operating System操作系統(tǒng))到底是什么?為何如此重要?
安卓和IOS是人們最為熟悉的OS,但準確來說都屬于廣義操作系統(tǒng):向下與SOC等硬件計算平臺強相關(guān),向上面向開發(fā)者,實現(xiàn)軟硬解耦(鼠標可以點位置也能做畫筆、閃光燈可以拍照也可以做手電),支撐一系列系統(tǒng)服務(wù)開發(fā)的軟件集合。
廣義操作系統(tǒng)絕大多數(shù)基于內(nèi)核開發(fā)。如安卓基于Linux、IOS基于Unix,內(nèi)核即狹義操作系統(tǒng),提供內(nèi)存、文件、CPU調(diào)度、輸入輸出管理等基礎(chǔ)功能。
過去,傳統(tǒng)汽車是“用不上”廣義OS的。
傳統(tǒng)汽車采用分布式E/E架構(gòu),一個功能對應(yīng)一個ECU(車載電腦),運行基礎(chǔ)軟件程序或簡單的嵌入式實時OS(為特定應(yīng)用設(shè)計的OS)。由此,一個功能獨立擁有一套軟硬件資源,保證功能的高可靠性。
但在智能汽車時代,要同時進行智能駕駛+語音助手聊天+車輛,要想實現(xiàn)“看到”前方灑水車工作自動關(guān)閉車窗,需要對整車,而非單一功能的軟硬件資源進行控制管理;
還要實現(xiàn)軟硬解耦,以釋放硬件的多種潛力(如攝像頭可以用來ADAS,可以拍照修圖上傳朋友圈),支撐上層應(yīng)用的開發(fā)——
集中式的E/E架構(gòu)和廣義OS應(yīng)需而生,成為汽車智能化的基石技術(shù)。
汽車OS,中外站上同一條起跑線
“地球完全可持續(xù)能源之路”,是馬斯克為這屆投資者大會給出的為數(shù)不多的。
在汽車廣義操作系統(tǒng)(簡稱汽車OS)這一基石技術(shù)領(lǐng)域,中國車企難得與奔馳等百年跨國車企站在了同一條起跑線上。
軟硬強耦合的ECU時代,OEM可以直接從供應(yīng)商處采購具備該功能的ECU,加入整車系統(tǒng)進行調(diào)試適配即可。
但當汽車電氣化功能不斷增多,要將“人種、文化、語言”都千差萬別的ECU們整合到一套系統(tǒng)中變得非常困難,開發(fā)成本、周期指數(shù)級上升。
2003年,寶馬、博世、大陸、奔馳等9家主機廠和一級供應(yīng)商組成開放聯(lián)盟,構(gòu)建不同ECU軟件間通信接口、握手協(xié)議、數(shù)據(jù)類型、配置功能等內(nèi)容的標準化平臺——AUTOSAR(Automotive Open System Architecture)汽車開放式系統(tǒng)架構(gòu)。
作為AUTOSAR的核心會員,奔馳等國際車企自然比中國車企積累了更多的應(yīng)用經(jīng)驗。
但AUTOSAR本質(zhì)上是汽車OS的中間件部分,且面向分布式架構(gòu)定義成型,導(dǎo)致其在功能上無法支持集中式E/E架構(gòu)上,諸如整車OTA、智能駕駛等智能汽車的核心需求;
更重要的是,分而治之的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計,對要跨系統(tǒng),甚至跨域調(diào)用軟硬件資源生產(chǎn)新功能的開發(fā)者來說非常困難,就難以形成新的應(yīng)用和生態(tài),實現(xiàn)從功能汽車到智能汽車的根本模式轉(zhuǎn)型。
沒有現(xiàn)成產(chǎn)品可用,只好自己干。
基于QNX、Linux、Android三大狹義OS(內(nèi)核),特斯拉Version、大眾VW.OS、奔馳MB.OS、華為鴻蒙OS、AliOS、蔚來NIO OS、小鵬Xmart OS這些獨立開發(fā)的企業(yè)自有汽車OS陸續(xù)亮相問世。
這些OS力求在汽車上實現(xiàn)軟硬解耦、原子化功能封裝,為應(yīng)用程序開發(fā)者提供易于開發(fā)的基礎(chǔ)平臺。
值得注意的是,鴻蒙OS目前處于Linux、LiteOS和鴻蒙微內(nèi)核多核心并存的階段,未來將回歸鴻蒙微內(nèi)核主體,真正從底層對標安卓的系統(tǒng)。
賽點一:從不同的深度開始
從技術(shù)起點來看,雖然都是基于內(nèi)核進行定制化開發(fā),但各家系統(tǒng)的定制化深度不同。
特斯拉、大眾、奔馳走RAM型路線(隨機存取存儲器,Random Access Memory,可隨時讀寫),在狹義OS之上進行諸如修改內(nèi)核、硬件驅(qū)動、運行時環(huán)境、應(yīng)用程序框架等深度的定制化開發(fā);
蔚來、小鵬等大部分國內(nèi)廠商走的則是ROM型路線(只讀存儲器,Read-Only Memory,只能讀出無法寫入信息),不涉及更改內(nèi)核,一般只修改操作系統(tǒng)自帶的應(yīng)用程序。
RAM模式下,對狹義OS的修改可使廣義OS更適合汽車場景特征,帶來更多的靈活性,覆蓋兼容更廣泛的車輛內(nèi)部。
例如VW.OS可運行多個底層系統(tǒng)(如Linux、QNX、Vxworks),并最終支撐12個品牌的車型;MB.OS在安全性較高的部分基于QNX開發(fā),Linux負責信息娛樂系統(tǒng)。
深度上,MB.OS針對如傳感器、發(fā)動機等硬件有基礎(chǔ)架構(gòu);軟件基礎(chǔ)層則有如安全診斷等基礎(chǔ)功能;中間件層對AUTOSAR有應(yīng)用和改進升級;應(yīng)用層則通過容器技術(shù)幫助開發(fā)者實現(xiàn)軟件復(fù)用;連接層則確保MB.OS能夠快速便捷地與外部的不同內(nèi)容實現(xiàn)連接;
廣度上,MB.OS涵蓋了從芯片到云端的技術(shù)堆棧,全面打通信息娛樂、自動駕駛、車身與舒適、行駛與充電的整車車輛功能?!北捡Y董事會成員及首席技術(shù)官,負責研發(fā)和采購的薛夫銘向《賽博汽車》表示。
相比之下,ROM模式是在底層操作系統(tǒng)之上的再開發(fā),適用邊界和軟硬解耦程度,都會在一定程度上受限。
例如Xmart OS在小鵬P7上覆蓋智能艙、駕兩域,整車控制域和中央網(wǎng)關(guān)還未涉及;
NIO OS則無法在蔚來兩代平臺上迭代通用,NT 1.0上運行Aspen·白楊,NT 2.0運行Banyan·榕。蔚來將對Aspen系統(tǒng)維護15年,帶來500人規(guī)模的軟件團隊成本。
從RAM模式出發(fā)的汽車OS將具有更強的兼容性和靈活性,為車輛提供可持續(xù)成長的環(huán)境。
如薛夫銘所說,基于MB.OS ,奔馳MMA平臺的每個域中,“會不斷搭載最先進的芯片技術(shù)來實現(xiàn)超級運算能力,通過超高帶寬和超低時延支持快速計算,并且確保能耗保持在最低的水平。特別是在信息娛樂和自動駕駛域。”
賽點二:誰先量產(chǎn)誰先迭代
從技術(shù)積累邏輯來看,汽車OS和整車操穩(wěn)、NVH并沒有區(qū)別,仍是一個高度依賴實際量產(chǎn)后海量真實場景驗證,不斷迭代完善的過程。
不過這次,中國車企更早進入“實戰(zhàn)”。
“截至到2018年,我們只要把AUTOSAR的本地化做好就行。因為之前歐洲是領(lǐng)先我們幾年的,歐洲開發(fā)完我們拿來(本地化后)直接用肯定是夠的?!笔着袊鳤UTOSAR高級會員單位東軟睿馳首席科學(xué)家李冰告訴《賽博汽車》。
2019到2020年,隨著中國新造車勢力率先在新一代集中式電子電氣架構(gòu)領(lǐng)域發(fā)力,AUTOSAR作為標準已經(jīng)無法滿足國內(nèi)需求。
包括東軟睿馳在內(nèi)的中國汽車產(chǎn)業(yè)鏈各方開始突破AUTOSAR,在“無人區(qū)“探索,并逐步構(gòu)建起與集中式域控強相關(guān)的汽車OS系統(tǒng)。
例如2020年,小鵬P7搭載的智能駕駛域控制器的狹義OS系統(tǒng)基于QNX,但其中間件由中國供應(yīng)商德賽西威提供;東軟睿馳同年在NeuSAR 3.0的版本上全面支持SOA。智能座艙領(lǐng)域涌現(xiàn)出眾多的自研OS系統(tǒng)。
同期,國外使用集中式E/E的主機廠只有特斯拉和大眾,而且2019年問世的ID.3也還是以分布式為主的E/E架構(gòu)。
2023年,一汽、上汽、廣汽、長安、長城等多家主力中國車企的新產(chǎn)品上,將開始落地中央超算、跨域融合等集中度更高的E/E架構(gòu),并在其上應(yīng)用跨多域,甚至整車級的汽車OS系統(tǒng)。
而相比之下,大眾、奔馳的汽車OS整體上車時間都在2025年。
但值得注意的是,今年各中國車企應(yīng)用集中式E/E架構(gòu)和汽車OS的產(chǎn)品將集中在少量的旗艦車型上;大眾、奔馳的汽車OS在2025年上車時將是能夠支撐集團內(nèi)多品牌、多車型的系統(tǒng)。
先實現(xiàn)量產(chǎn)上車,意味著有機會先完成系統(tǒng)迭代,達到穩(wěn)定。
李冰表示,汽車軟件的穩(wěn)定和可靠性,最終是靠在實際用戶日常用車的海量場景中不斷驗證完善的。
在傳統(tǒng)汽車時代,由于前期積累的大量KNOW HOW和仿真、臺架、測試場的不斷豐富,車企能夠在交付前就對80-90%的用車場景進行驗證。
但目前隨著使用SOA架構(gòu)的域控制器逐步量產(chǎn)落地,行業(yè)將形成以“中央計算”為核心,具有分布式特征的廣義汽車操作系統(tǒng)形態(tài),汽車軟件極高的復(fù)雜度、龐大的規(guī)模將前所未有,無先例可循,勢必會在用戶使用過程中出現(xiàn)很多意外的場景和問題。
“軟件需要經(jīng)過持續(xù)迭代才能越來越穩(wěn)定?!?/p>
終極賽點:用戶數(shù)和生態(tài)
“安卓當年也不是最好的手機操作系統(tǒng),但因為用戶最多、生態(tài)最豐富而最終勝出?!币晃粯I(yè)內(nèi)人士談到,汽車OS也是同理。
奔馳從更深的底層技術(shù)出發(fā),中國車企具備兩年量產(chǎn)先發(fā)優(yōu)勢,但這場“比賽”才剛剛開始。
其是以建設(shè)自有汽車OS,最終形成如安卓、IOS一樣的通用型行業(yè)標準產(chǎn)品,徹底實現(xiàn)從硬件銷售到軟件收費的模式轉(zhuǎn)型為目標。
與技術(shù)同等重要的是抓住開發(fā)者和用戶。奔馳圍繞MB.OS的各項措施也無不是為了吸引更多的開發(fā)者和終端用戶。
在預(yù)期方面,盡管軟件投入將占奔馳未來研發(fā)的25%,即超21億歐元/年(以2020財年研發(fā)支出為基數(shù)),但其對2025年賣軟件的期待收入只有10億歐元。
“從奔馳的角度來說,我們對車內(nèi)數(shù)字化服務(wù)或者訂閱模式收入在將來整個營收當中的占比,特別是客戶購車之后產(chǎn)生的服務(wù)收入的占比,仍然持謹慎態(tài)度,仍需要觀察?!?薛夫銘表示。
這意味著未來一段時間內(nèi),奔馳對MB.OS的定位仍是成本中心,給出了耐心和資源用于打磨系統(tǒng)。
在合作伙伴層面,國際上的谷歌、英偉達,國內(nèi)高德和騰訊云成為MB.OS的核心合作伙伴。
康林松在采訪中表示:“要建造‘軟件房子’,不必自己鋪設(shè)每一塊磚。你只需要當好建筑師,把控全局,讓技術(shù)伙伴發(fā)揮作用,確保自己與最好的人合作?!?/p>
考慮到谷歌、英偉達在PC和移動端已形成廣泛的開發(fā)生態(tài),奔馳與其二者在底層技術(shù)的深度合作,為交到“朋友的朋友”打造了一條捷徑。
打造核心應(yīng)用方面,奔馳計劃于今年年底亮相的新一代E級車,新車智能座艙部分將“搶先”應(yīng)用MB.OS的部分功能,奔馳官方將其稱之為MB.OS的“0.8版本”。
同時奔馳已經(jīng)拿到德國和美國部分城市的L3級自動駕駛測試許可,為高階智能駕駛積累實操經(jīng)驗。
此外,MMA平臺之外的其它車型在改款換代過程中,隨著E/E架構(gòu)和其它硬件調(diào)整,也可以部分使用MB.OS的功能,由此進一步擴大系統(tǒng)的落地范圍。
奔馳當然也不會輕視中國作為其全球最大單一市場的地位。
在強化中國研發(fā)力量的同時,奔馳也將對中國研發(fā)團隊“放權(quán)”。奔馳首席軟件官馬格努斯·約斯伯格表示:中國市場奔馳產(chǎn)品的信息娛樂系統(tǒng)相關(guān)配置,已經(jīng)完全交由中國本土團隊決策。
奔馳中國研發(fā)中心MBUX智能座艙和車聯(lián)網(wǎng)研發(fā)總監(jiān)呂漢超則進一步表示:中國研發(fā)團隊在深刻洞察中國特殊需求之外的另一項任務(wù),是探索能夠適用于中國和全球市場的新功能。
憑借自身雄厚的資本、資源優(yōu)勢,和堅定的投入決心,奔馳能否在智能汽車時代再次站在領(lǐng)軍位置?而中國汽車產(chǎn)業(yè)又能否憑借先發(fā)優(yōu)勢和中國的市場優(yōu)勢,快速積累經(jīng)驗,迭代創(chuàng)新,成為新汽車標準的制定者?
鹿死誰手,猶未可知。
作者 | 朱世耘