今天小編分享的汽車經驗:開源星環OS,理想從產品競争轉向生态競争,歡迎閱讀。
撰文 / 玖 零
設計 / 琚 佳
2025 年 3 月,理想汽車在中關村論壇上宣布開源自研的整車作業系統 " 星環 OS",直面傳統 AUTOSAR 架構的桎梏。這一動作被視為中國汽車工業在智能化時代的一次标志性事件。
這場技術革命的起點,源于前幾年的一場 " 芯片荒 "。
2020 年,全球汽車芯片供應鏈的斷裂讓理想汽車深陷困境——傳統 AUTOSAR 架構下,更換一顆 MCU 芯片需要長達 6 個月的适配周期,而當時的理想作為新勢力,在芯片分配中處于末位,直接導致其面臨上百億元的營收損失風險。
星環 OS 的核心突破在于對傳統汽車電子架構的颠覆。
傳統 AUTOSAR 系統基于模塊化設計,各控制器(ECU)獨立運行,導致算力分散、協同效率低下。例如,車輛在緊急制動時,感知、決策、執行鏈路需依次傳遞信号,整體響應延遲高達數百毫秒。
星環 OS 通過 " 中央計算平台 + 區網域控制 " 架構,将智能車控、智駕、通信中間件三大模塊深度融合,實現全鏈路全局調度。采用 " 微内核 + 服務化中間件 + 場景化 API" 的三層架構設計,突破傳統架構局限,打造高效、靈活、安全的車載作業系統。
這種設計帶來的性能提升是颠覆性的:系統響應速度較 AUTOSAR 提高 1 倍,穩定性提升 5 倍。以 120km/h 時速下的自動緊急制動(AEB)為例,星環 OS 的架構實現 20ms 級延遲閉環控制,比傳統系統快 3 倍,可将刹停距離縮短 7 米——在高速公路上可以大概率避免一場追尾事故。
傳統 AUTOSAR 對芯片架構的支持高度依賴歐美廠商生态,導致車企在芯片選擇上被動受限。星環 OS 的突破在于實現了從 " 綁定芯片 " 到 " 定義标準 " 的跨越,通過虛拟化技術和異構計算框架,開發了 " 硬體抽象層(HAL)",實現芯片無關的驅動開發。
星環 OS 可兼容 ARM、RISC-V、英飛凌 TriCore 等主流架構,支持地平線 J6M、芯馳 E3640 等國產芯片。這種 " 芯片自由 " 使得适配周期從 6 個月壓縮至 4 周,适配成本降低 83%,極大增強了供應鏈彈性。這種靈活性使理想在 2024 年成功切換至國產 RISC-V 架構芯片,單車 BOM 成本下降 900 元,供應鏈安全系數提升 40%。
通過軟硬體深度協同,星環 OS 在算力、存儲和通信帶寬資源使用上實現核心優化。典型案例是理想 L 系列車型的控制器設計。通過将 Orin X(SoC)與 Tc397(MCU)兩顆核心芯片的解耦管理,星環 OS 實現了算力資源的動态分配:智駕任務可調用 90% 的 Orin X 算力,而在非駕駛場景下,這部分算力又能被座艙娛樂系統復用。這種 " 一心多用 " 的虛拟化技術,使硬體利用率提升 30%,每年節省數十億元 BOM 成本。
智能化帶來的數據安全風險,是車企必須跨越的另一座高山。
星環 OS 構建了 " 雲端 - 車端 - 控制器 " 三級防護體系,并構建覆蓋硬體 - 系統 - 應用層的三層安全架構,突破傳統邊界 ; 硬體層采用國產 SE050 安全芯片,實現真随機數生成和密鑰安全存儲;系統層嵌入動态代碼混淆技術,使逆向工程難度提升 10 倍;應用層開發了 AI 入侵檢測系統,誤報率低于 0.01%。某第三方安全機構測試顯示,星環 OS 抵御 DDoS 攻擊的能力是行業平均水平的 5 倍。
星環 OS 的一大創新點在于将密碼學算法與硬體安全模塊(HSM)深度耦合,實現數據 " 可用不可見 "。在車端通信中,星環 OS 的籤名驗籤速度較傳統方案提升 4 倍,且支持國密算法 SM2/SM3,有效抵御中間人攻擊。其通過 " 安全空間 " 技術隔離用戶隐私數據,即使系統被入侵,核心控制權仍掌握在本地。
開源背後的生态博弈
理想汽車的開源宣言,表面上是一場技術共享運動,實則暗含對行業話語權的争奪。李想直言:" 封閉只能放大系數,開源可以放大基數。" 這句話的背後,是一場關于智能汽車作業系統标準制定的暗戰。
1.1
破解 "AUTOSAR 困局 ":成本與效率的雙重颠覆
AUTOSAR 聯盟由歐洲車企主導,其閉源特性導致車企需支付高昂授權費(單車型可達千萬元),且技術迭代緩慢。以芯片适配為例,某德系品牌曾因 AUTOSAR 對瑞薩 RH850 芯片的支持延遲,導致新車上市周期延誤半年。
星環 OS 的開源模式,直接将行業研發成本削減 90% 以上。據測算,若全行業采用該系統,每年可節省 100-200 億元的重復投入。
更深層的衝擊在于供應鏈自主權。2024 年,地平線征程 6 芯片搭載星環 OS 首次上車,其影像處理延遲從 15ms 降至 3ms,背後正是作業系統與國產芯片的深度優化。這種 " 軟硬協同 " 的模式,為本土供應鏈崛起提供了技術底座。
1.2
車企的 " 兩難選擇 ":靈魂論與成本論的角力
然而,開源策略的市場接受度面臨復雜挑戰。對大眾、豐田等巨頭而言,采用星環 OS 意味着将 " 技術靈魂 " 交予他人,這與它們力推自研系統(如大眾 VW.OS、豐田 Arene)的戰略直接衝突。即便是國内車企,蔚來的 SkyOS、小鵬的 XOS 也顯示出強烈的生态閉環傾向。
中小車企的困境更為顯著。表面上看,星環 OS 降低了研發門檻,通過共享技術成果,降低了基礎研發成本,避免了重復開發;但其對硬體一致性的高要求(如至少需配備四顆 MCU 芯片)将多數低端車型拒之門外。可以認為,開源系統的價值釋放,高度依賴車企的軟硬體整合能力。
1.3
理想的 " 陽謀 ":從車企到供應商的轉型
理想汽車的财報數據暴露了其轉型的迫切性。2024 年,其淨利潤同比下降 31.9%,單車利潤被價格戰持續壓縮。與此同時,華為鴻蒙智行以更低定價衝擊市場,問界 M8 預售價比理想 L9 低 4 萬元,卻實現 8 萬訂單。在此背景下,星環 OS 的開源可視為理想從 " 產品競争 " 轉向 " 生态競争 " 的關鍵落子。
這一戰略與特斯拉 2014 年開源專利的邏輯異曲同工:通過技術擴散擴大行業影響力,進而成為标準制定者。若星環 OS 能吸引足夠多的開發者,理想将掌握車載應用商店、數據服務等衍生業務的入口。更長遠來看,其可能復制安卓模式,通過授權定制化服務(如針對特定車型的 AI 算法優化)實現盈利。
智能汽車作業系統的 " 三足鼎立 "
星環 OS 的開源,标志着全球智能汽車作業系統進入 " 三分天下 " 的時代:以 AUTOSAR 為代表的傳統陣營、特斯拉 FSD 引領的垂直整合派,以及理想主導的開源生态。
2.1
AUTOSAR 的黃昏:封閉體系的式微
AUTOSAR 的衰落早已顯現。其經典平台(CP)基于 OSEK 标準,僅支持低算力 MCU,難以滿足 L3 以上自動駕駛需求;而自适應平台(AP)雖支持高性能芯片,但授權費高達每車萬元級。
AUTOSAR 的高授權費用和閉源特性使得芯片适配周期長達 6 個月,耗費大量人力且不确定性高,這在快速迭代的智能汽車市場中成為明顯短板。星環 OS 将适配周期縮短至 4 周以内,支持各類主流車規芯片尤其國產芯片,真正實現 " 芯片選擇自由 ",極大緩解供應鏈壓力。
更致命的是,AUTOSAR 的代碼復用率不足 40%,導致車企需為每款新車重復開發底層驅動。相比之下,星環 OS 的模塊化設計可将復用率提升至 70%,且開源社區持續優化的特性,使其在長尾場景中更具适應性。
2.2
特斯拉的啟示:垂直整合的代價
特斯拉 FSD 系統的成功,證明了全棧自研的價值。但其代價是年均超 20 億美元的研發投入,以及高度封閉的生态——第三方開發者無法修改其底層代碼,只能基于 API 開發應用。這種模式雖保證了體驗一致性,卻限制了硬體多樣性。
星環 OS 的差異化在于,其通過開源中間件層,允許車企在保留自主應用生态的同時,共享底層優化成果。這種 " 半開放 " 策略,或将成為中和封閉與碎片化的最優解。
2.3
中國的機遇:從 " 跟随者 " 到 " 規則制定者 "
在星環 OS 之前,中國車企在作業系統領網域始終處于跟随狀态。理想星環 OS 的開源,具有标杆意義,是國内少數實現從動力控制到智駕的全棧貫通的方案,這種能力此前僅出現在特斯拉 FSD 和奔馳 MB.OS 等頂級系統中。
若開源生态能吸引足夠多的參與者,加入到星環 OS 的生态陣營中,形成類似 Android 的 " 星環聯盟 ",則有助于整合各方資源,共同推動中國車載作業系統的标準化建設,有望幫助中國在汽車軟體标準制定中奪回話語權,進而推動國產芯片、傳感器等產業鏈的全面更新。
生态建設的 " 不可能三角 "
盡管前景廣闊,星環 OS 仍需面對生态建設的經典難題:如何在開放性、安全性、商業化之間找到平衡?
3.1
開源陷阱:貢獻者還是索取者?
歷史經驗表明,開源項目的成功依賴于 " 貢獻者經濟 "。安卓系統能持續迭代,得益于谷歌對核心服務的控制(如 GMS),以及手機廠商對 AOSP 的改進反哺。
反觀星環 OS,若車企僅索取代碼而不貢獻優化(如針對特定硬體的驅動開發),系統将陷入停滞。
理想需設計激勵機制,例如将代碼貢獻度與商業支持權限挂鉤,但這可能削弱開源吸引力。
3.2
安全悖論:開放與防護的衝突
開源系統的安全性常被視為雙刃劍。
星環 OS 雖通過加密和隔離技術提升防護,但代碼公開仍會暴露漏洞。曾經,某開源自動駕駛系統曾因權限管理缺陷,導致 2000 輛車遭遇遠程劫持。
對此,理想需建立類似 Linux 基金會的安全響應機制,通過漏洞賞金和快速補丁推送維持信任。
3.3
商業閉環:如何避免 " 用愛發電 "?
理想的終極目标是通過生态盈利,但路徑尚不清晰。
短期可借鑑 RedHat 模式,向企業級用戶提供付費技術支持;中期可搭建應用商店,從軟體抽成中獲利;長期則需綁定數據服務(如高精地圖更新、AI 模型訓練)。
這些設想的前提是星環 OS 能占據足夠市場份額,而當前其裝機量仍局限于理想自身車型。
結語:一場尚未終局的革命
星環 OS 的開源,既是理想汽車對四年前 " 芯片荒 " 的回應,也是中國汽車工業對作業系統自主權的破局嘗試。其技術價值已得到驗證,但商業成功仍需跨越生态建設的重重壁壘。
對行業而言,星環 OS 打破了傳統架構的局限,證明了本土車企有能力定義核心标準,而非永遠扮演 " 集成者 " 角色。若星環 OS 能吸引華為、地平線等企業共建生态,中國智能汽車產業将真正實現從 " 供應鏈自主 " 到 " 技術主權 " 的躍遷。
正如李想在發布會上所言:" 封閉是上一個時代的邏輯,開源才是智能體的基石。" 這場始于芯片危機的自救,或許終将演變為改變全球汽車權力格局的燎原之火。
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