智能汽车操作系统哪家强？黑莓QNX领跑，中兴/华为撑起中国方案

随着整车智能化、电子架构的变革，操作系统（OS）成为所有硬件和软件的关键基础平台，提供硬件和应用软件之间的接口。包括智能座舱、车身及底盘控制、智能驾驶以及中央计算平台都需要建立在安全、可靠及高性能的OS之上。

而在汽车行业，除了Linux、QNX、Android等常见的操作系统，广义的范畴还包括AutoSAR（其中，CP包含了基于OSEK标准的OS，而AP则是基于POSIX标准的OS）等系统软件中间件这样的基础软件模块，从而满足不同应用功能开发的灵活性、可扩展性的需求。

此外，从行业的角度来看，和中间件（各个厂家都可以定制开发，也有很多专门提供定制开发的系统方案商）不同，底层操作系统的自主开发难度较大，目前大部分车企采用的都是第三方商业操作系统，并且供应商数量也非常有限。

目前，这类操作系统主要分为宏内核与微内核两种架构，内核包含了管理硬件和软件的所有关键功能。比如，Linux就是一个宏内核的操作系统；又称单内核，其特征是操作系统内核的所有模块（包括进程调度、内存管理、文件系统、设备驱动等）均运行在内核态。

微内核操作系统则是具有几乎最小代码量的软件，可以提供实现操作系统所需的必要机制。同时，微内核操作系统具有模块化架构，比宏内核操作系统更安全。

在微内核下多种服务互相隔离，单个服务即使出现故障或受到安全攻击，也不会导致整个操作系统的崩溃或被攻破，从而有效提供了操作系统的可靠性与安全性。典型的，比如黑莓QNX、VxWorks就是典型的微内核实时操作系统。

同时，宏内核架构对软件生态及功能性有较高要求，这也是为什么在汽车行业，尤其是传统的信息娱乐系统方面，Android的市场份额遥遥领先；斑马智行（AliOS）、华为（HarmonyOS）则是依靠自身的生态体系，成为有力的竞争者。

而高安全功能的应用，则更多基于微内核架构的操作系统，并且能够满足ISO26262 ASIL D的最高功能安全认证要求。此前，在液晶仪表、智能驾驶等应用主要搭载的就是黑莓QNX。还有一部分车企，则是自研基于Linux的车控OS。

其中，截止今年上半年，全球已有超过2.15亿辆汽车搭载黑莓QNX软件，较2021年增加了2,000万辆，并获得了来自全球前25家电动汽车制造商中24家企业的订单。

在产品方面，提供QNX Neutrino实时操作系统、QNX高级驾驶辅助系统平台、QNX安全操作系统、QNX车用信息娱乐平台、QNX数字驾驶舱平台、QNX Hypervisor 2.2等完整应用方案。

按照《车用操作系统标准体系》划分，汽车操作系统分为两类，分别是车控操作系统和车载操作系统。其中，车控操作系统主要面向经典车辆控制领域，包括安全车控操作系统和智能驾驶操作系统；车载操作系统主要面向信息娱乐和智能座舱领域。

 

目前，在中国本土市场，包括斑马智行（AliOS）、华为（HarmonyOS）以及中兴通讯（微内核OS、Safety Linux）等多家厂商也陆续推出满足前装上车要求的操作系统方案。

其中，AliOS目前主要量产上车的还是信息娱乐操作系统为主（主要对标安卓），早期主要搭载于上汽及关联品牌车型为主，而斑马智行也是上汽的参股公司。

去年开始，随着斑马智行的战略调整，AliOS也开始进军车控操作系统市场，自研AliOS智能驾驶系统内核（微内核架构，融入SOA跨域融合理念），今年开始小规模上车，并面向国内车企免费开放。

华为（HarmonyOS）则同样以座舱切入，并逐步扩展到多家车企。比如，除了华为深度合作的问界、极狐品牌，吉利旗下新能源品牌几何汽车多款车型在今年实现华为座舱系统上车，替代此前基于安卓开发的亿咖通GKUI系统。

目前，华为重点打造的CC架构，采用“分布式网关+域控制器”的模式，提供座舱（CDC）、整车控制（VDC）和智能驾驶（MDC）三大平台，对应的操作系统就是鸿蒙座舱操作系统HOS、智能车控操作系统VOS和智能驾驶操作系统AOS。 

中兴通讯则是依托在ICT领域积累的核心优势和经验，打造高实时、高确定和高安全性的汽车操作系统解决方案。通过微内核操作系统(RTOS)、安全Linux(Safety Linux)、虚拟化容器(Hypervisor)三大产品灵活组合，形成了可支撑智能车控、智能驾驶、智能座舱的技术方案。

目前，中兴通讯汽车操作系统微内核产品已经获得了ISO 26262 ASIL-D级汽车功能安全产品认证证书。同时，与多家车厂及Tier1达成战略合作，联合推动汽车操作系统、芯片、基础软件的自主核心能力建设。

近期，该公司的微内核操作系统正式通过POSIX™规范PSE52实时控制器1003.13™-2003系统（PSE52 Realtime Controller 1003.13™-2003 System）认证，成为国内首家获得此认证的企业。

此外，安全Linux(Safety Linux)是中兴通讯的另一个特色解决方案，通过继承Linux丰富的开源生态，基于开源、功能强大的Linux宏内核，重点增强其安全性和实时性，以功能安全级别ASIL-B为目标。

Safety Linux 内核提供内存锁定功能，以避免在实时处理中存储页面被换出，同时通过实时调度算法减少任务上下文的切换时间，从而满足任务的时限要求。

另外，Safety Linux 通过开源实时性RT补丁，支持抢占、自旋锁主动释放、资源分区、任务可配置优先级、任务排他性绑核运行、无中断干扰、智能迁移等特性，增强实时调度能力。

目前来看，中兴通讯推出的基于微内核和Safety Linux的双内核智能驾驶操作系统解决方案，可完整兼顾智能驾驶对功能安全和丰富应用生态两方面要求。

此外，在中国市场的合资品牌车型，数家外资操作系统方案商也在争夺市场。

其中，红帽公司（Red Hat）是去年开始进军汽车市场的一个老玩家。作为全球主要的Linux开源解决方案提供商，汽车级Linux作为该公司的下一个战略市场，已经开始崭露头角。

今年5月，红帽公司宣布与通用汽车达成合作，为后者的下一代Ultifi软件平台的持续演进提供经过功能安全认证的Linux操作系统。此外，高通公司也与红帽公司达成合作，预集成红帽车载操作系统的骁龙®座舱平台和Snapdragon Ride™平台的初始版本，预计将于2023年下半年开始交付客户测试。

而传统Tier1巨头，也都有各自的产品线支持。不过，和第三方操作系统供应商相比，这些公司短期内仍是满足自有完整嵌入式系统解决方案的需求为主。

其中，安波福是在今年初以43亿美元收购Wind River，后者的实时操作系统VxWorks、Wind River Studio（云原生平台），补充安波福完整的端到端全栈式电子架构软件开发能力，从底层的实时操作系统、嵌入式Linux操作系统、中间件以及上层的应用算法开发能力。

ETAS和Elektrobit，分别隶属于博世和大陆集团，也是传统汽车电子ECU的主要OS方案提供商。比如，ETAS的RTA-OS，就是以汽车工业建立多年的RTA-OSEK实时操作系统的经验为基础，支持单MCU和多MCU的应用，并提供一套完整的满足AUTOSAR标准的功能。

同样，Elektrobit的EB tresos AutoCore OS和EB tresos Embedded Hypervisor也主要以满足MCU应用为主，开发和部署基于AUTOSAR Classic标准的汽车E/E架构。

而在过去几年时间，智能汽车安全操作系统的刚需，也来自于整车电子架构进一步趋于集中化、高性能以及高安全要求。

目前，行业正在进入多域部署阶段，从智驾、座舱、车身网关及底盘控制，到逐步开始部署区域控制器、中央控制器，最终进入中央计算+区域控制阶段。

高工智能汽车研究院监测数据显示，2022年1-10月中国市场（不含进出口）乘用车前装标配智驾域控制器交付同比上年增长116.92%；预计未来三年，前装搭载量仍将维持每年翻倍增长趋势。同时，2024年开始，基于超大算力的中央计算平台架构也将开始进入量产周期。

在这个过程中，智能汽车安全操作系统的需求也会呈现多元化的趋势，模块化、软硬解耦以及更为灵活的商业模式，将是决定未来市场格局的关键要素。