姜征然-自动驾驶操作系统平台化探索

1 .自动驾驶操作系统平台化探索 姜征然 2023年3月 

2 . 1 行业现状 目 2 客户痛点 录 3 一些思考 4 公司介绍 

3 .1 行业现状 

4 .操作系统架构  自动驾驶操作系统架构 自动驾驶操作系统团标 

5 .各层状况 芯片配套工具+开源工具+自研工具+商业化工具，不同工具为不同层次软件提供支撑。工具的复杂度在逐步提高， 工具链 导致学习和使用成本提升。 算法和应用是OEM的诉求。各类功能软件框架的应用开发模式不统一，导致应用迁移成本高。 应用软件 从芯片厂商到Tier1再到OEM，各家对功能软件定义的范围不完全一致，且基本自主设计方案或自主实现。传统主 功能软件 机厂目前以AP为主。 系统软件 主要基于Linux内核，智驾域使用Hypervisor的不多，两者皆主要由芯片厂商提供，Tier1做有限定制和优化 硬件平台 异构硬件，TI，英伟达，地平线，黑芝麻，寒武纪等 

6 .示例 TDA4 Orin Linux + RTOS + SDK + OpenVX Linux + DriveOS + DriveWorks + DriveIX ◆ 芯片厂商提供了全栈的解决方案，但是实现方式完全不同，导致应用的移植成本极高 

7 .2 客户痛点 

8 .OEM痛点  传统OEM已经全面转向自动驾驶，面临着复杂异构硬件的软件开发、移植和集成问题 痛点 亟需 • 应用和算法复用性和可移 通用OS 植性差 + • 标准化的框架和模块匮乏 标准化开发工具 • 工具复杂，学习和迁移成 复杂自驾功能的DCU开发 本高，人才培养难度大 根源是自动驾驶操作系统的平台化问题 

9 . OEM核心诉求 ◼ 专注于应用和算法开发，开发一次兼容各硬件平台 ◼ 使用统一的应用开发接口，一套应用代码平滑移植，快速适配车型 ◼ 使用统一的工具进行调试开发，极小的工具学习成本 ◼ 方便的适配不同型号的传感器，便于管理和采购 

10 . 平台化难点  AI异构计算 ✓ 模型转化：转化方法、优化过程、算子 库不同 ✓ 应用逻辑设计：API接口不同 ✓ 硬件部署：部署方法和套路不同 ✓ 工具使用：转化、优化、编译、仿真工 具不同 

11 . 平台化难点  传感器适配 ✓ 不同平台对传感器的驱动适配方式不同 18 17 ✓ 不同平台输出传感器的数据格式有差异 5 4 11 6 ✓ 相同类型传感器不同厂家的驱动程序和 20 2 软件参数差异 4 13 12 10 19 9 15 8 3 1 16 14 自动驾驶 1 4线激光雷达╳1 6 11 4G路由器╳1 16 PEPS 域控制器 7 2 前视摄像头╳2 7 ESP 12 PAD 17 云平台 3 16线激光雷达╳2 8 EPS 13 网关 18 手机APP 4 ESR毫米波雷达╳1 9 EPB 14 BCM 19 MCU 5 高精地图及定位 10 EGSM 15 PAD 20 64线激光雷达╳1 

12 . 平台化难点  功能软件框架 ✓ 不同的应用开发模式和方法论 ✓ 不同的API ✓ 不同的工具集：开发工具、配置工具 Autosar AP的开发模式 

13 . 平台化难点  内核  运行时环境 ✓ 不同内核的架构差异，Linux/RTOS/QNX ✓ 系统基础库的差异 ✓ 相同类型内核的版本差异 ✓ 三方库的移植和维护 ✓ 相同类型内核的配置差异 ✓ 系统配置方法和部署模式差异 

14 .3 一些思考 

15 .思考 推动行业形成统一的标准，包括应用接口的标准化和开发模式的标准化。这样在迁移应用时无需 接口标准化 修改代码，通过配置即可完成。 将用户使用方式的共性提取出来，作为标准接口输出。例如AI异构硬件加速器的使用，通常用于 异构硬件共性提取 感知算法，典型行为包括前处理、模型推理、后处理。当封装各类硬件加速器封装困难时，可以 将典型行为封装，来实现平台化。 操作系统应提升对硬件抽象和设备抽象的能力，把硬件平台的特性接口统一，在对不同硬件平台 平台抽象能力 进行操作时应用无感。 提供使用方法一致的工具，通过对不同平台特定工具的封装和集成来实现。 工具集成 

16 .4 公司介绍 

17 .关于国汽智控 • • 公 司 全 球 共 有 员 工 超 24 0 人 硕士及以上学历人数比例50% 国汽智控 • 研 发 占 比 8 0% • 团队分布于中美五地 国汽智控（北京）科技有限公司在国家智能网联汽车创新中 200人 50% 80% 六地共研 心“行业关键共性技术引导，共性技术产业化落地推动”下， 聚集多行业优势人才、重量级市场资本、政府基金等发起设 立的智能网联汽车高科技平台公司。公司主要围绕赋能智能 美国 汽车及生态融合平台技术产品，发力计算基础平台、智能汽 北京 上海 深圳 重庆 （硅谷） 车和自动驾驶操作系统、云车路协同生态基础软件等产品， 推动中国方案。 11 

18 . 国汽智控发展历程 ➢ 由国家智能网联汽车创新中心孵化成立，致力于中国方案计算基础平台产品产业化落地 2022.12 重庆子公司设立 2020.7.31 2021.2 2021.7 2022.8 国汽智控成立 iVBB 1.0版本正式 发布《车控操作系统架 发布iVBB 2.5版本 对外发布 构研究报告》和《车控 与广汽研究院就智能驾 联合开发协议签订 操作系统总体技术要求 2021.10 驶数据安全达成面向量 研究报告》 完成数亿元Pre- 产的合作 A轮融资 2022.5 发布面向量产的车规 级智能汽车数据安全 产品ICVSEC2.5 2020.10.27 13家合作伙伴签约 2021.4 完成近亿元天使 2022.9 轮融资 与奇瑞汽车签订面 与比亚迪达成面 向量产车型的合作 向量产的联合研 备忘录 发合作 2021.8 2021.11 与长城开展网联 首届AICC DAY在京举 2022.7 获颁智能网联汽车 与长安、广汽达成 云控合作开发项 与宇通客车宣布签署《 面向量产的合作开 办，正式发布面向量产 车控操作系统首测 目 专用外购件开发及开模 发 的iVBB2.0 试证书 协议》达成定点合作 13 

19 .产品整体架构 支持应用高效开发 应用软件 城区 高速 泊车 安全辅助 ..... 应用软件接口(SDK/API) 算法服务 基础服务 管理平面 安全域 （拆解可重构）算法模块 数 数 信 安全监控/仲裁 感知 规划 控制 ...... 据 服 据 安 息 服 诊断 OTA G 管理 管理 （单元 务 全 务 A 服务层 工具链 可插扩） 算法模 环境 安全 A 块 H 地 模型 功能 S 计 功 重构 重构 重构 重构 重构 M 图 ..... 车 能 fn1 fn2 I 服 . 日志 管理 ...... D … +-×÷ 服 计 算 控 软 （） （） 算法原子库 fnx() 务 务 图 部署 算 基 操 件 运动控制 形 平 础 作 数据流静态配置 横向 纵向 化 台 平 系 功能软件运行框架 开 测试 (高实时、高可靠、高扩展的数据流引擎) 台 统 安全监控 编排部署调度 车云计算框架 数据安全配置 发 框架层 传感器 执行器 器 调试 大规模数据处理 数据抽象 抽象 抽象 车云计算配置 平台抽象接口 监控 系 分布式通信 中间件 管理中间件 统 CLASSICAL 软 AI 开发接口 内核( POSIX接口、BSP驱动) 内核增强 AUTOSAR 件 硬件层 域控制器 PC 面向智能驾驶个性化及模块化，集设计、开发、集成、部署、调试、测试于一体的计算平台开发系统 

20 . 合作案例 ICVOS车企合作开发 OEM1 OEM2 OEM3 OEM4 OEM5 OEM6 合作厂商 基于OS的L1/2 基于OS的量产平台，信 基于OS的定制软件定义车 基于OS的L2/3/4 跨平台 基于OS的L2量产自动驾 基于OS,路测OS,边OS孪 量产自动驾驶开发 息安全、数据服务 辆平台 及应用开发 驶开发 生的车云计算智能试验场 OEM： L0-L2，L3/4 统一OS 智能试验场：OEM+智 应用／场景 L0-L2的30+应用 OEM：L2应用 OEM：智驾、更多 跨平台应用 OEM：L2应用开发 控 国汽智控(信息安全、数 国汽智控+感知算法+ 国汽智控+感知算法+客 国汽智控车,路,边OS+ 功能软件 国汽智控+感知算法 据）+ OEM算法 国汽智控(数字底座） OEM AEB 户 AEB 定位地图+LiDAR 路侧 中间件 智控AP 智控CP 第三方 华为CP 智控AP 第三方 智控AP 第三方 第三方 第三方 智控AP 第三方 内核 智控 智控 第三方 第三方 第三方 第三方 智控 第三方 第三方 第三方 第三方 第三方 硬件 TDA4 MDC610 英伟达/地平线 TDA4/ 地平线 MDC300F MDC300F 

21 .THANK YOU 引 领 / 创 新 / 融 合 / 卓 越