2023年9月21日，在2023第三屆智能汽車域控制器與中央計算平臺創(chuàng)新峰會上，黑莓QNX大中華區(qū)首席代表董淵文認為，汽車更像是一堆電腦組成的系統(tǒng)。其中，車規(guī)級操作系統(tǒng)不僅是軟件驅(qū)動智能汽車的核心技術(shù)，也是域控制器功能安全的基石。針對每個三域控制器平臺，黑莓QNX都提供以操作系統(tǒng)為核心的基礎(chǔ)軟件方案。目前，黑莓的基礎(chǔ)軟件已在空間隔離、時域隔離、消息通行機制、網(wǎng)絡(luò)信息安全四個層面滿足功能安全要求。

在未來域融合的趨勢下，QNX仍將是底層軟件的重要玩家。例如在最新的艙駕一體方案中，黑莓QNX將繼續(xù)從基礎(chǔ)軟件角度提供支持。今年12月，黑莓將發(fā)布QNX SDP 8.0版本，董淵文表示該版本將帶來質(zhì)的飛躍，其編譯器、調(diào)試器以及內(nèi)核都將具有性能和質(zhì)量的階躍變化。

董淵文｜黑莓QNX大中華區(qū)首席代表

以下為演講內(nèi)容整理：

從硬件使能汽車到軟件定義汽車

當前汽車電子的變化日新月異，已經(jīng)實現(xiàn)了從硬件使能汽車到軟件使能汽車，再到軟件定義汽車的演進。隨著汽車電子里標準化硬件和標準化軟件的大規(guī)模使用，一臺車的內(nèi)部越來越像一堆電腦，而每臺電腦從下往上依次有五大關(guān)鍵技術(shù)，分別是芯片、操作系統(tǒng)、中間件、算法應(yīng)用、云數(shù)據(jù)。除芯片外，其他四大關(guān)鍵技術(shù)都是軟件，一臺車里的電腦關(guān)鍵技術(shù)80%以上都是由軟件組成，因此稱之為軟件定義汽車。

汽車越來越像車輪上的電腦，其電子內(nèi)部系統(tǒng)像是由一堆電腦組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。而這個系統(tǒng)由五大域組成，下車身是底盤域和動力域，上車身是座艙域、智能駕駛域和高性能計算域，這三個域在過去八年的時間里經(jīng)歷了域內(nèi)融合的過程。

圖源：嘉賓演講素材

融合首先從座艙開始，當前一顆芯片已經(jīng)可以承載多個域。而自動輔助駕駛已經(jīng)實現(xiàn)由一顆芯片承載過去需要由多顆芯片承載的功能。目前在座艙域控制器中，高通占據(jù)80%以上的份額。基于近兩年“缺芯少核”的問題，國產(chǎn)芯片十分重視研發(fā)，芯馳、瑞芯微、紫光展銳等在國內(nèi)的車型中慢慢嶄露頭角。

針對每個三域控制器平臺，我們都提供以操作系統(tǒng)為核心的基礎(chǔ)軟件方案。盡管在設(shè)計上幾乎所有的主機廠都是我們直接或間接的技術(shù)，但這僅僅是汽車電子當中十分微小的部分，因此還是以操作系統(tǒng)為核心的基礎(chǔ)軟件為主。

從融合座艙到自動駕駛的探索

回到域控制器融合的原點，即2016年，我們隨著國內(nèi)外的主機廠進入融合式座艙領(lǐng)域。我們在座艙領(lǐng)域的技術(shù)軟件架構(gòu)，不論是與哪種芯片合作，都是使用同一套技術(shù)軟件。數(shù)字座艙領(lǐng)域有個組合是QQA，就像IT領(lǐng)域的一臺一臺電腦，在硬件以及基礎(chǔ)軟件、平臺軟件定好以后，上面可以裝載各種應(yīng)用程序。

目前在數(shù)字座艙領(lǐng)域，我們在國內(nèi)的份額中基礎(chǔ)軟件占據(jù)99.9%。從2017年第一個一芯多屏的座艙項目迄今約有70多個主機廠平臺項目。近段時間發(fā)布的吉越001以及后續(xù)會陸續(xù)發(fā)布的極氪、領(lǐng)跑等，都是基于高通8295平臺和我們的一芯多屏重大項目進行研發(fā)。

另外，我們的自動輔助駕駛項目也十分豐富。比如當前的主流平臺英偉達，其操作系統(tǒng)底層是以我們的操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的計算軟件，國內(nèi)外基于英偉達的項目都很多。

今年在總部開會時，各地負責人表示，歐洲當前也是主機廠做得越來越厚，芯片公司做得越來越厚?？梢娖囯娮语L控模式變化不僅是發(fā)生在中國，在全球都在發(fā)生改變。而我國已經(jīng)不再僅僅是一個跟隨者的角色，而是成為了領(lǐng)先者。

我們的CEO在國內(nèi)拜訪了眾多主機廠后表示印象深刻。一是國內(nèi)項目的開發(fā)周期相比國外短很多，二是國內(nèi)新技術(shù)發(fā)展較快，如第一個8295項目就是首先出現(xiàn)在我們國家。正是以上特點促使許多國外主機廠紛紛來到中國與一些企業(yè)成立合資公司，進行學(xué)習(xí)。

另外，高通平臺上8650都預(yù)先集成了我們安全等級的基礎(chǔ)軟件，定點項目眾多。目前已經(jīng)量產(chǎn)的有長城、毫末等，即將量產(chǎn)的如高通8650寶馬等。我們車身控制器的項目也十分豐富，如與高合、嵐圖等有著諸多項目。

從我們的域控制器基礎(chǔ)軟件來看，仍舊是以操作系統(tǒng)為核的基礎(chǔ)軟件為主。我們希望帶著合作伙伴一起支持最終客戶，而不是搶占客戶的市場，因此我們始終聚焦在很小的操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件之中。

圖源：嘉賓演講素材

我們的每一個標準的產(chǎn)品都是以服務(wù)為主做出來的。2015年歐洲主機廠希望我們和高通合作做基礎(chǔ)軟件，于是我們便進行了合作。同年日本一個主機廠希望我們能和英特爾合作進行生產(chǎn)，我們也答應(yīng)了其要求。直到2018年3月我們的虛擬化才正式發(fā)布，在這之前都主要是以服務(wù)為驅(qū)動進行生產(chǎn)。自從我們的虛擬化發(fā)布后，在細分領(lǐng)域幾乎所有的一芯多屏都是我們的。

隨著軟件比重的增加、復(fù)雜度的增加，對車的功能安全、網(wǎng)絡(luò)信息安全要求也在提升。開發(fā)一個項目有四個層級。第一層滿足功能，解決有沒有的問題；第二層滿足性能，解決好不好的問題；第三層滿足長期穩(wěn)定性，安全性，最后是功能安全和網(wǎng)絡(luò)信息安全。從外國人的角度來看，要滿足這四個層級，這個項目才是完美的。

而國內(nèi)一個項目的開發(fā)周期很短，開發(fā)人員沒有足夠的時間解決功能安全和網(wǎng)絡(luò)信息安全問題，因此我們選擇先量產(chǎn)再迭代——先把功能完成，之后通過OTA的方式對性能進行迭代。

這是國內(nèi)項目和國外項目的顯著區(qū)別。因此國內(nèi)可能用一些開源的組件快速量產(chǎn)，滿足功能。而國外項目特別是自動輔助駕駛項目和車身控制，基本上都是用實時操作系統(tǒng)，功能操作系統(tǒng)。

功能安全認證和艙駕一體控制器架構(gòu)

國內(nèi)已經(jīng)有很多企業(yè)官宣通過了多項功能安全認證，但有些芯片公司官宣說整個芯片都過了SLD的認證，仔細看證書就會發(fā)現(xiàn)只是大芯片當中1%的小模塊認證。我們則是把證書發(fā)在各個產(chǎn)品之中，標識哪些部門過了功能安全認證。

但即便是用我們整個功能安全包去開發(fā)也無法完全符合功能安全認證。因為功能安全的芯片只能保證編出來的東西帶有部分功能安全的特性，不能保證大家用全局變量。功能安全的產(chǎn)品軟件、硬件有一個很重要的幾千上萬頁的文檔，在開發(fā)之前需要認真閱讀，也正是該文檔使得國內(nèi)主機廠在做功能安全項目時十分痛苦，導(dǎo)致在開發(fā)項目過程中容易放飛自我。

以下是我們在開發(fā)基礎(chǔ)軟件時所要滿足的四個點，這四個點對國產(chǎn)操作系統(tǒng)、國產(chǎn)基礎(chǔ)軟件也是適用的。滿足這四個點，從基礎(chǔ)軟件層面，整個系統(tǒng)就是符合功能安全的。

圖源：嘉賓演講素材

第一個是空間隔離，在芯片當中，有內(nèi)存資源，外設(shè)資源EMC存儲資源等各種資源，這些資源需要做一個隔離。

第二個是時域隔離，當兩個進程要訪問同一個資源時，不能讓一個進程有機會獨占這個資源，長期不能釋放，因此要在時域的情況下做隔離。

第三個是消息通行機制，要滿足在通訊的時候消息是可監(jiān)控，可預(yù)測的。

最后是在通信的過程中要滿足各種特性。這四點是在設(shè)計功能安全的系統(tǒng)當中所必須的。

我們有很多符合ISO21434汽車網(wǎng)絡(luò)安全標準的特性，比如加密性、完整性、可用性、不可復(fù)制性、最小權(quán)限等等。我們的軟件安全特性在有要求的領(lǐng)域用的非常多。

過去幾年我們已經(jīng)經(jīng)歷了域內(nèi)融合的事實。比如座艙域，儀表、中控、抬頭顯示HUD、副駕屏等融合在一塊芯片上。從2022年10月開始，開始出現(xiàn)跨域融合的趨勢。國外已經(jīng)有很多項目進行了定點，國內(nèi)進度稍慢于國外。

我們目前與英偉達、AMD等多家國內(nèi)外芯片公司進行合作，并制作了以下艙駕一體控制器的架構(gòu)方案，針對不同芯片使用的都是同一套方案。這是我們的虛擬化整體方案，將在兩年年進行量產(chǎn)，這將是全球最早量產(chǎn)的。

圖源：嘉賓演講素材

今年12月黑莓QNX將發(fā)布8.0版本。過去4年，我們重寫了QNX內(nèi)核，針對其中出現(xiàn)的一些問題都進行了優(yōu)化。其中一個顯著特點是可以隨著核數(shù)的增長，實現(xiàn)性能線性增長，尤其是針對8核、16核以上的情況。目前很多核心客戶已經(jīng)拿到了我們的EA版本。該版本和高性能計算平臺以及國內(nèi)大算力的芯片都進行了深入合作。

另外一個重要特點在于采用了機制預(yù)先將幾千個開源的組件放在T-box中，直接適配到系統(tǒng)上，完全是原代碼方式提供的。這一特性從性能和開源適配角度極大地便利了用戶。

（以上內(nèi)容來自黑莓QNX大中華區(qū)首席代表董淵文于2023年9月21日-22日在2023第三屆智能汽車域控制器與中央計算平臺創(chuàng)新峰會發(fā)表的《車規(guī)級操作系統(tǒng)-汽車電子軟件的基石》主題演講。）

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