隨著人工智能在汽車領(lǐng)域的快速發(fā)展,AI計(jì)算、底層芯片與操作系統(tǒng)的協(xié)同作用正成為智能座艙與輔助駕駛技術(shù)落地的關(guān)鍵支撐。憑借多年積累的技術(shù)與能力,QNX已成為行業(yè)中不可或缺的核心力量,其車規(guī)級(jí)操作系統(tǒng)不僅保障了車輛的功能安全與網(wǎng)絡(luò)安全,也為AI大模型等前沿技術(shù)在車端的高效應(yīng)用提供了可靠基石。
在2025第五屆未來汽車AI計(jì)算大會(huì)上,QNX大中華區(qū)總經(jīng)理董淵文介紹,QNX專注于以操作系統(tǒng)為核心的基礎(chǔ)軟件,已經(jīng)有超過45年的發(fā)展歷史,廣泛應(yīng)用于智能座艙、輔助駕駛及車身控制等領(lǐng)域,提供功能安全與網(wǎng)絡(luò)信息安全的核心支撐。目前,幾乎全球所有主要Tier 1和OEM均為其直接客戶和合作伙伴,這不僅體現(xiàn)了QNX在汽車電子軟件體系中的核心地位,也反映了其對(duì)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的深刻洞察與持續(xù)引領(lǐng)。
在當(dāng)前行業(yè)全球化合作的背景下,大量中國供應(yīng)商隨同Tier 1和OEM出海,積極拓展海外市場(chǎng)。對(duì)于供應(yīng)商而言,這是開拓國際市場(chǎng)的重要機(jī)遇;而對(duì)于QNX來說,則充分體現(xiàn)了“出口轉(zhuǎn)內(nèi)銷”的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)——其領(lǐng)先技術(shù)隨OEM進(jìn)入中國市場(chǎng)后,再次回流歐洲、北美等核心市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)技術(shù)與商業(yè)價(jià)值的全球循環(huán)。QNX不僅在技術(shù)層面提供堅(jiān)實(shí)支撐,也在全球汽車電子生態(tài)中發(fā)揮著橋梁與加速器作用。
董淵文| QNX大中華區(qū)總經(jīng)理
從 “硬件使能” 到 “軟件定義”,QNX見證并推動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革
在過去七至八年間,汽車電子經(jīng)歷了從“硬件使能”到“軟件使能”,再到“軟件定義”的深刻轉(zhuǎn)型。從QNX的視角來看,其始終專注于以操作系統(tǒng)為核心的基礎(chǔ)軟件,處于汽車電子體系中關(guān)鍵但相對(duì)底層的位置,深度嵌入車輛各類控制單元或計(jì)算模塊之中。每個(gè)控制單元或平臺(tái)可劃分為五大關(guān)鍵技術(shù)層次,自下而上依次為:硬件與芯片、操作系統(tǒng)、中間件、算法與應(yīng)用,以及數(shù)據(jù)與云。正是這種層層遞進(jìn)、相互協(xié)同的體系,使得復(fù)雜功能能夠高效、安全地在車輛中落地。
當(dāng)前,行業(yè)廣泛采用的是用戶可直接感知的大模型,例如座艙大模型及輔助駕駛算法模型等。這類技術(shù)通常在端側(cè)與云端協(xié)同運(yùn)行:操作系統(tǒng)與算法應(yīng)用層在端側(cè)完成實(shí)時(shí)計(jì)算,并與云數(shù)據(jù)層保持高效交互,從而推動(dòng)智能化功能的快速落地。在這一過程中,高性能計(jì)算能力、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及算法與底層架構(gòu)的兼容性,成為技術(shù)成功的核心要素。
整體來看,汽車電子已逐漸演變?yōu)橛啥鄠€(gè)計(jì)算單元構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng),每個(gè)單元各司其職,并對(duì)功能安全和網(wǎng)絡(luò)信息安全提出了更高要求。行業(yè)普遍將汽車電子劃分為五大主要域:下車身的底盤域和動(dòng)力域,以及上車身的智能座艙域、輔助駕駛域和車身控制域。
在這種多域、多單元協(xié)同的架構(gòu)下,如何保障跨域功能的高效協(xié)同、數(shù)據(jù)安全和軟件可靠性,成為整車廠和供應(yīng)商面臨的重要挑戰(zhàn)。而QNX正憑借長期積累的操作系統(tǒng)與基礎(chǔ)軟件能力,為這些復(fù)雜系統(tǒng)提供可靠底座,使AI大模型、智能座艙及輔助駕駛功能能夠在多域環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。
圖源:QNX
域融合最早起步于座艙域,隨后逐步延展至輔助駕駛和車身控制等領(lǐng)域。在過去八年中,QNX伴隨中國及海外汽車電子架構(gòu)演進(jìn),完整參與并見證了域控制器從單域到跨域融合的發(fā)展過程。自2022年起,QNX將其視為智能座艙與輔助駕駛一體化(“艙駕一體”)的元年;到2025年,艙駕一體技術(shù)已正式進(jìn)入落地階段。
在此次階段性落地中,三家主力車企展示了基于QNX通過TUV萊茵ISO26262 ASIL D最高等級(jí)功能安全和高通第4.5代8775芯片打造的艙駕一體平臺(tái),并且國內(nèi)已有頭部OEM宣布將在2026年初量產(chǎn)搭載QNX最新版本SDP8和高通第5代芯片雙8797平臺(tái)的車型。該平臺(tái)集成QNX最新SDP 8.0基礎(chǔ)軟件開發(fā)平臺(tái)及功能安全模塊,標(biāo)志著艙駕一體技術(shù)邁入量產(chǎn)新階段,未來將有更多項(xiàng)目在國內(nèi)外落地。通過底層操作系統(tǒng)與功能安全模塊的緊密協(xié)作,艙駕一體能夠在高性能計(jì)算、實(shí)時(shí)控制及安全保障之間實(shí)現(xiàn)最佳平衡,為未來更多國內(nèi)外項(xiàng)目的落地提供可靠支撐。
在主流三域控制器架構(gòu)下,每個(gè)控制器對(duì)功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全均提出嚴(yán)格要求。QNX正提供以操作系統(tǒng)為核心的基礎(chǔ)軟件,并攜手主流芯片企業(yè)及整車廠,將AI大模型引入汽車電子平臺(tái)。現(xiàn)在部分高性能芯片,已經(jīng)能在車機(jī)上直接運(yùn)行擁有70億參數(shù)的AI大模型,比如讓語音交互更流暢、輔助駕駛判斷更精準(zhǔn),顯著提升車輛智能化水平和用戶體驗(yàn)。
圖源:QNX
當(dāng)前業(yè)內(nèi)熱點(diǎn)包括輔助駕駛解決方案及因座艙算力受限而興起的“AI Box”。這類“AI Box”通常以QNX作為底層核心實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件,為車載智能計(jì)算提供穩(wěn)定支撐。同時(shí),QNX通過了TUV萊茵ISO 26262 ASIL D最高等級(jí)功能安全認(rèn)證,并在操作系統(tǒng)、中間件等層面全面符合ISO/SAE 21434汽車網(wǎng)絡(luò)信息安全標(biāo)準(zhǔn),為AI在車端的安全落地提供可靠保障。
目前,中國在智能汽車技術(shù)和項(xiàng)目推進(jìn)速度方面已顯著領(lǐng)先海外:一是新技術(shù)量產(chǎn)速度快于海外;二是項(xiàng)目開發(fā)周期更短,從概念到落地往往只需6至8個(gè)月;三是項(xiàng)目迭代周期更快。這意味著無論是芯片廠商還是操作系統(tǒng)開發(fā)商,前沿汽車電子技術(shù)往往率先在中國落地。憑借領(lǐng)先的基礎(chǔ)軟件能力和嚴(yán)格的功能安全保障,QNX不僅助力中國及全球智能汽車加速邁(參數(shù)丨圖片)向高算力、全域融合的新時(shí)代,也在智能座艙、輔助駕駛及車身控制三大核心域持續(xù)深化其解決方案。
全域覆蓋+生態(tài)協(xié)同,QNX筑牢核心地位
在座艙域控領(lǐng)域,QNX自2017年起率先推動(dòng)“域控—集成—融合”的技術(shù)演進(jìn),并于2018年3月正式發(fā)布域控制器基礎(chǔ)平臺(tái)軟件——Hypervisor。通過這一平臺(tái),QNX構(gòu)建了基于“一芯多屏”的虛擬化方案,實(shí)現(xiàn)了多屏幕、多任務(wù)在單芯片上的安全、高效運(yùn)行。這一架構(gòu)采用“Q+A”(QNX + Android)的組合模式,不僅滿足功能安全標(biāo)準(zhǔn),也為大模型等AI技術(shù)在車端的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)支撐。憑借這一優(yōu)勢(shì),QNX迅速成為行業(yè)主流座艙架構(gòu)供應(yīng)商。
圖源:QNX
在國際合作方面,QNX與AWS、Google等全球領(lǐng)先企業(yè)保持緊密協(xié)作,并率先在座艙端部署Gemini等大模型引擎,將AI能力直接整合至車載操作系統(tǒng)之上。目前,QNX已在國內(nèi)為70余家主機(jī)廠提供定點(diǎn)平臺(tái)服務(wù),在“一芯多屏”座艙細(xì)分市場(chǎng)保持領(lǐng)先地位。據(jù)公司估算,超過90%的“一芯多屏”座艙底層基礎(chǔ)軟件均采用QNX Hypervisor方案,為高性能、多任務(wù)座艙提供堅(jiān)實(shí)支撐。
在輔助駕駛領(lǐng)域,隨著域控制器在近年持續(xù)融合與演進(jìn),市場(chǎng)對(duì)高性能控制器的需求不斷提升。早在2020年小鵬P7發(fā)布時(shí),QNX便攜手合作伙伴率先在全球搭載英偉達(dá)Xavier平臺(tái)進(jìn)行量產(chǎn),采用通過功能安全認(rèn)證的QNX操作系統(tǒng)并配合英偉達(dá)Xavier芯片,隨后又升級(jí)至算力更高的Orin X芯片,用于高級(jí)輔助駕駛功能。
目前,該方案不僅應(yīng)用于輔助駕駛,還廣泛用于座艙“AI Box”,成為車載算力的重要補(bǔ)充。QNX亦與高通展開深度合作,在中國市場(chǎng)與寶馬、戴姆勒等全球車企形成三方協(xié)作,底層均以QNX SafetyOS ISO 26262 ASIL D功能安全操作系統(tǒng)為核心,并以高通Snapdragon Ride系列為平臺(tái),構(gòu)建完整解決方案。
在車身控制領(lǐng)域,四至五年前域控制器融合仍是關(guān)鍵方向,QNX基于中央網(wǎng)關(guān)的多項(xiàng)項(xiàng)目相繼定點(diǎn)。然而,隨著座艙和智能駕駛域算力的持續(xù)提升,中央網(wǎng)關(guān)的角色正在發(fā)生調(diào)整:在部分架構(gòu)中,其核心計(jì)算功能的A核處理器可能被簡化或轉(zhuǎn)移,大量算力逐漸遷移至座艙或輔助駕駛控制器,以更好地支持高性能AI計(jì)算、跨域功能融合和高級(jí)輔助駕駛應(yīng)用。QNX在這一過程中持續(xù)提供底層操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件支持,確保系統(tǒng)的功能安全、網(wǎng)絡(luò)安全及高性能計(jì)算能力。
圖源:QNX
QNX提供的域控制器基礎(chǔ)平臺(tái)軟件整體方案如圖所示,其中包含四張通過TUV萊茵功能安全認(rèn)證的證書。每張證書背后均依托多個(gè)實(shí)際項(xiàng)目作為支撐。公司本身為服務(wù)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品公司,其產(chǎn)品路線圖由客戶需求和實(shí)際項(xiàng)目推動(dòng):每一項(xiàng)認(rèn)證或產(chǎn)品都是從量產(chǎn)項(xiàng)目出發(fā),經(jīng)過市場(chǎng)檢驗(yàn),再提煉為標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。無論是QNX操作系統(tǒng)、Hypervisor平臺(tái),還是圖形監(jiān)控子系統(tǒng)(Graphic Monitor Subsystem),乃至去年推出的車云一體云原生座艙開發(fā)平臺(tái),均經(jīng)過客戶驗(yàn)證。
董淵文指出,隨著系統(tǒng)復(fù)雜度提升及軟件比重增加,功能安全的要求也隨之提高。軟件開發(fā)可分為四個(gè)層級(jí):第一層級(jí)關(guān)注功能,解決“有沒有”的問題;第二層級(jí)關(guān)注性能,解決”好不好”的問題;第三層級(jí)涵蓋功能安全及長期網(wǎng)絡(luò)信息安全;第四層級(jí)關(guān)注耐久性及系統(tǒng)穩(wěn)定性。由于中國項(xiàng)目周期短、迭代快,競(jìng)爭(zhēng)激烈,開發(fā)團(tuán)隊(duì)通常集中于第一、第二層級(jí),先完成功能和性能,再通過OTA或其他方式逐步實(shí)現(xiàn)功能安全與長期穩(wěn)定性。這種做法與部分國外傳統(tǒng)車企存在差異。
例如,2021年寶馬在某輔助駕駛項(xiàng)目中初期嘗試使用開源方案,但兩年多后仍無法滿足功能安全要求,最終選擇采用QNX系統(tǒng)。值得注意的是,寶馬后續(xù)的輔助駕駛項(xiàng)目均采用QNX系列系統(tǒng);在其近期的寶馬中國項(xiàng)目中,寶馬選擇了Momenta與高通的技術(shù)組合,其底層基礎(chǔ)軟件平臺(tái)繼續(xù)使用QNX。
圖源:QNX
QNX通過TUV萊茵ISO 26262 ASIL D認(rèn)證,其底層架構(gòu)覆蓋操作系統(tǒng)、虛擬化、圖形監(jiān)控(Graphic Monitor)、進(jìn)程間通信(IPC)等關(guān)鍵模塊。截至目前,QNX已獲得五張模塊化認(rèn)證證書,涵蓋多個(gè)核心模塊及工具鏈,包括通過TCL 3工具鏈認(rèn)證的項(xiàng)目。
相比Linux操作系統(tǒng)龐大且復(fù)雜的內(nèi)核,難以實(shí)現(xiàn)完整功能安全認(rèn)證,通常只能通過監(jiān)控或虛擬化方式在有限范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)部分功能安全等級(jí)要求,QNX則提供經(jīng)過嚴(yán)格認(rèn)證的完整基礎(chǔ)軟件解決方案,可覆蓋車載操作系統(tǒng)及關(guān)鍵模塊,確保功能安全與系統(tǒng)可靠性。
2023年12月,QNX發(fā)布SDP 8.0基礎(chǔ)軟件開發(fā)平臺(tái),核心亮點(diǎn)之一是支持ARMv9架構(gòu)——當(dāng)前高端車載芯片常用架構(gòu),可充分發(fā)揮芯片算力潛力。該平臺(tái)內(nèi)核經(jīng)過四年重構(gòu),在運(yùn)行性能、開源項(xiàng)目的支持、工具鏈優(yōu)化及算法支持三個(gè)維度實(shí)現(xiàn)突破,能夠更好適配AI大模型、高級(jí)輔助駕駛及復(fù)雜座艙算法,進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的應(yīng)用能力與兼容性。目前,8.0平臺(tái)已完成對(duì)高通Gen5、英偉達(dá)Thor系列和地平線J6系列等主流車載芯片的適配,預(yù)計(jì)今年年底將有更多國產(chǎn)芯片在座艙、輔助駕駛及艙駕一體化領(lǐng)域落地并嶄露頭角。
筑牢安全屏障,布局全域汽車電子未來
在功能安全和網(wǎng)絡(luò)信息安全方面,QNX作為基礎(chǔ)軟件在汽車電子領(lǐng)域仍具有廣泛應(yīng)用,特別是在座艙、輔助駕駛及艙駕一體化平臺(tái)。QNX采用微內(nèi)核、模塊化、分布式、弱耦合設(shè)計(jì),其艙駕一體模塊與域控制器、單座艙及單輔助駕駛模塊在架構(gòu)上存在高度相似性,為汽車電子系統(tǒng)提供可靠、可擴(kuò)展的基礎(chǔ)軟件解決方案。
圖源:QNX
相比之下,Linux由于是宏內(nèi)核涉及,需要進(jìn)行裁剪,在集成過程中較為復(fù)雜,在裁剪過程中存在“藕斷絲連”的問題。
此外,QNX于2023年推出車云一體的數(shù)字座艙云原生開發(fā)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)軟件和硬件解耦,云上開發(fā),線下部署。作為服務(wù)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品公司,QNX在平臺(tái)開發(fā)中以客戶需求為導(dǎo)向,通過量產(chǎn)項(xiàng)目和市場(chǎng)驗(yàn)證,逐步形成標(biāo)準(zhǔn)化、可復(fù)制的解決方案,為智能座艙和車端AI應(yīng)用的落地提供高效支持。
圖源:QNX
該平臺(tái)的設(shè)計(jì)借鑒了通信行業(yè)尤其是手機(jī)開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)——目前移動(dòng)終端設(shè)備開發(fā)中,90%的工作在模擬器上完成,只有10%依賴硬件。借此經(jīng)驗(yàn),QNX的座艙云原生開發(fā)平臺(tái)可在云端模擬器上構(gòu)建完整座艙系統(tǒng),包括屏幕數(shù)量定義及各屏操作系統(tǒng)配置。例如,一些屏幕運(yùn)行QNX以實(shí)現(xiàn)功能安全,包括輔助駕駛、AI HUD、HVAC控制等;另一些屏幕可運(yùn)行Android,或加載Unity等圖形引擎,支持用戶自定義界面。
平臺(tái)遵循谷歌VirtIO標(biāo)準(zhǔn),無論底層硬件供應(yīng)商或虛擬化提供商如何,均可實(shí)現(xiàn)兼容。開發(fā)完成后,系統(tǒng)可直接在硬件板卡上運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)完整功能驗(yàn)證,但性能驗(yàn)證仍需在真實(shí)硬件環(huán)境中完成。云端服務(wù)器同樣采用基于ARM架構(gòu)的處理器,與車載座艙控制器所用ARM芯片保持一致。該平臺(tái)在全球OEM中廣受歡迎,國內(nèi)亦已有多個(gè)POC項(xiàng)目落地。國內(nèi)部署方面,平臺(tái)與第三方公司合作,提供基于ARM的本地服務(wù)器,使車企能夠在自有環(huán)境中搭建整套系統(tǒng),無需依賴第三方云服務(wù)。
展望未來,QNX將以座艙域?yàn)槠瘘c(diǎn),逐步拓展至汽車電子的其他核心域,包括輔助駕駛域和車身控制域,為客戶提供覆蓋全域的高性能基礎(chǔ)軟件解決方案,助力智能汽車系統(tǒng)的快速落地與穩(wěn)定運(yùn)營。
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