9月28日，由重慶中科汽車軟件創(chuàng)新中心、國(guó)科礎(chǔ)石（重慶）軟件有限公司聯(lián)合編撰的《汽車軟件全景圖（2022年）》（以下簡(jiǎn)稱全景圖）正式對(duì)外發(fā)布。

全景圖圍繞汽車軟件分層架構(gòu)、汽車軟件開(kāi)發(fā)工具鏈、汽車軟件生態(tài)線、汽車軟件標(biāo)準(zhǔn)線展開(kāi)，旨在梳理汽車行業(yè)大變局背景下的汽車軟件架構(gòu)，深刻理解汽車軟件未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，為國(guó)內(nèi)汽車軟件發(fā)展提供前瞻性參考。

近年來(lái)，隨著汽車智能化快速發(fā)展，汽車從高度機(jī)電一體化的機(jī)械終端逐步轉(zhuǎn)變成智能化、可擴(kuò)展、可持續(xù)迭代升級(jí)的智能移動(dòng)電子終端，汽車軟件也因此變成一個(gè)高度復(fù)雜的巨系統(tǒng)。

據(jù)億歐智庫(kù)預(yù)計(jì)，到2025年每輛智能汽車的軟件代碼量將達(dá)到5億行。

在這個(gè)龐大的系統(tǒng)下，如何避免“只見(jiàn)樹(shù)木不見(jiàn)森林”？如何放眼汽車軟件全局，直面汽車軟件快速變革帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)？

為此，作為面向汽車軟件前瞻技術(shù)創(chuàng)新研究的平臺(tái)，重慶中科汽車軟件創(chuàng)新中心（以下簡(jiǎn)稱“創(chuàng)新中心”）聯(lián)合國(guó)科礎(chǔ)石（重慶）軟件有限公司對(duì)汽車軟件進(jìn)行了全面梳理和分析，力求以清晰的脈絡(luò)和多維視角，聚焦汽車軟件行業(yè)痛點(diǎn)，為汽車軟件的研究者和開(kāi)發(fā)者帶來(lái)“全局視角”。

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全景圖的主體部分，描述了由傳統(tǒng)汽車面向信號(hào)的軟件架構(gòu)到智能汽車面向服務(wù)的軟件架構(gòu)所帶來(lái)的車載軟件棧和開(kāi)發(fā)工具棧的變化。其中車載軟件棧描述了從操作系統(tǒng)到中間件到應(yīng)用軟件的各個(gè)層面，開(kāi)發(fā)工具棧則描述了從需求、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)到測(cè)試、驗(yàn)證的全生命周期軟件工具。

全景圖的左側(cè)部分，是汽車軟件各個(gè)細(xì)分子領(lǐng)域中的主要參與廠商和主要產(chǎn)品，是汽車軟件的“生態(tài)線”；而右側(cè)部分，是汽車軟件所需要遵循（以及可能需要制定的）相關(guān)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，是汽車軟件的“標(biāo)準(zhǔn)線”。

值得指出的是，全景圖中指明了一些需要重點(diǎn)攻克的技術(shù)方向，尤其是在當(dāng)前日益緊張的國(guó)際貿(mào)易形勢(shì)之下需要提前布局的基礎(chǔ)軟件和系統(tǒng)軟件技術(shù)。

“全局視角”下，洞悉汽車軟件的變與不變

變化一：軟件架構(gòu)從“面向信號(hào)的軟件架構(gòu)”  到  “面向服務(wù)的軟件架構(gòu)（SOA）”。

智能汽車發(fā)展進(jìn)入“軟件定義汽車”時(shí)代，傳統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)及軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)中擴(kuò)展性差、升級(jí)和移植成本高等問(wèn)題逐漸突顯。而SOA是實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車的軟件基礎(chǔ)，讓汽車可在不增加或更換硬件的條件下通過(guò)不同的軟件配置為車主提供不同的服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)“千車千面”。

變化二：軟件開(kāi)發(fā)方式從“V模式開(kāi)發(fā)”  到  “云原生敏捷開(kāi)發(fā)”。

傳統(tǒng)汽車軟件開(kāi)發(fā)流程都遵循“V模型開(kāi)發(fā)”，隨著汽車軟件的復(fù)雜性呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的“V模型”往往造成后期驗(yàn)證階段的成本高，且對(duì)后期市場(chǎng)需求缺乏靈活性。

當(dāng)前，為快速響應(yīng)市場(chǎng)和客戶不斷變化的需求，支持汽車行業(yè)從傳統(tǒng)制造業(yè)向以“汽車客戶需求”為中心的服務(wù)型制造業(yè)轉(zhuǎn)型，具備高效、敏捷、標(biāo)準(zhǔn)的云原生平臺(tái)將成為主流研發(fā)形式。

然而我們需要清晰的認(rèn)識(shí)到，無(wú)論是傳統(tǒng)汽車還是智能汽車，我們?nèi)匀辉诤诵年P(guān)鍵領(lǐng)域存在供應(yīng)鏈安全問(wèn)題。通過(guò)生態(tài)企業(yè)和其對(duì)應(yīng)的功能模塊，全景圖中清楚展示了我國(guó)汽車軟件面臨的“卡脖子問(wèn)題”（注：紅色框標(biāo)注部分為重點(diǎn)“卡脖子”領(lǐng)域）。

一是操作系統(tǒng)，汽車操作系統(tǒng)分為車載操作系統(tǒng)和車控操作系統(tǒng)，是“軟件定義汽車”的基石。目前汽車操作系統(tǒng)仍由QNX、Linux主導(dǎo)。

隨著智能汽車的發(fā)展，行業(yè)對(duì)汽車操作系統(tǒng)也有了新的要求，尤其是新一代虛擬化車載混合操作系統(tǒng)和自研實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)等核心關(guān)鍵技術(shù) 。

中國(guó)有著全球最大的汽車市場(chǎng)，在全球智能汽車發(fā)展格局未定的當(dāng)下，在短暫的窗口期內(nèi)實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主化和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構(gòu)建，有望打破國(guó)際壟斷，實(shí)現(xiàn)彎道超車。

全國(guó)政協(xié)經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任、工業(yè)和信息化部原部長(zhǎng)苗圩在“2022全球新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會(huì)”上公開(kāi)表示，“如果沒(méi)有操作系統(tǒng)，芯片再?gòu)?qiáng)，汽車做的再好，都是在沙灘上起高樓，如果‘缺芯少魂’這個(gè)問(wèn)題不解決我們走不快、也走不遠(yuǎn)?！?/p>

二是計(jì)算框架，計(jì)算框架由汽車軟總線、汽車微服務(wù)框架、車載容器和安全實(shí)時(shí)框架等組成，可提供基礎(chǔ)計(jì)算、通信、安全等服務(wù)，目前頭部企業(yè)依然以國(guó)際廠商為主。

三是開(kāi)發(fā)工具鏈，開(kāi)發(fā)工具鏈?zhǔn)峭苿?dòng)無(wú)人自主汽車軟件研發(fā)生產(chǎn)關(guān)系變革的生產(chǎn)力工具。當(dāng)前工具鏈面臨缺少行業(yè)規(guī)范，非標(biāo)準(zhǔn)化和信息孤島嚴(yán)重，使得行業(yè)不得不重復(fù)“造輪子”。

因此，伴隨著汽車軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和模塊專業(yè)化程度的提升，在有限窗口期內(nèi)，快速突破汽車軟件核心技術(shù)，合力構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)，形成由本土企業(yè)主導(dǎo)的基礎(chǔ)軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，是行業(yè)亟需解決的問(wèn)題。

除此之外，從左側(cè)副圖生態(tài)線與軟件架構(gòu)的對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)研發(fā)工具和系統(tǒng)軟件兩大板塊生態(tài)基本被國(guó)際廠商壟斷；功能軟件和計(jì)算平臺(tái)國(guó)內(nèi)廠商已具備成熟的技術(shù)積累，能夠與國(guó)際廠商形成一定競(jìng)爭(zhēng)，但在大算力計(jì)算平臺(tái)、高階自動(dòng)駕駛算法等方面仍存在一定差距；車路協(xié)同方向，基于我國(guó)在5G通信、C-V2X等技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，目前布局該領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)企業(yè)眾多，且示范落地建設(shè)案例豐富。

從右側(cè)副圖標(biāo)準(zhǔn)線來(lái)看，面向智能汽車軟件全周期開(kāi)發(fā)工具鏈領(lǐng)域，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃仍處于空白；面向未來(lái)軟件定義汽車的架構(gòu)下，由于涉及更多全新的軟、硬件技術(shù)融合（如傳感器、V2X通信等），對(duì)應(yīng)的軟件技術(shù)路徑與產(chǎn)品形態(tài)尚在探索中，目前并未形成國(guó)際統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。未來(lái)，需重點(diǎn)關(guān)注共性、基礎(chǔ)和通用規(guī)范類標(biāo)準(zhǔn)的研究與制定，共同推動(dòng)行業(yè)健康有序發(fā)展。

創(chuàng)新中心編寫全景圖的初衷是幫助汽車軟件領(lǐng)域的研究者和開(kāi)發(fā)者更清晰地了解當(dāng)下中國(guó)汽車軟件的全貌，以及后續(xù)發(fā)展所需要解決的重點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)。

創(chuàng)新中心主任薛云志表示，我們殷切希望能夠與業(yè)界伙伴攜手并肩，“掛圖作戰(zhàn)”，攻克汽車軟件發(fā)展領(lǐng)域中的關(guān)鍵基礎(chǔ)軟件和系統(tǒng)軟件，共同面對(duì)汽車軟件快速發(fā)展所帶來(lái)的復(fù)雜軟件工程技術(shù)挑戰(zhàn)，推動(dòng)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)在智能汽車時(shí)代實(shí)現(xiàn)新的超越。

創(chuàng)新中心將對(duì)全景圖的思考形成《汽車軟件白皮書(shū)（2022年）》，持續(xù)為行業(yè)進(jìn)行解讀。

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