随着汽车加速向智能化演进,软件已成为定义汽车产品的核心。当前,汽车电子电气架构正迈向集中化,这使基础软件从单一功能支撑,升级为整车智能化与可扩展性的生态核心。
基于此背景,盖世汽车研究院从行业背景、关键技术模块与市场格局、未来展望、代表厂商四个维度对汽车基础软件产业进行分析研究,供相关人士参考。报告主要内容如下:
在智能汽车SOA软件架构中,基础软件主要用于实现汽车系统软硬件解耦,为后续汽车系统服务提供可复用、稳定的软件支撑。通过抽象底层硬件复杂性提供标准化的服务接口,使应用软件独立于底层硬件,提高系统的可扩展性。
目前,硬件架构趋于标准化,且高算力芯片应用成为趋势,软件复杂度及迭代速度增加,基础软件平台化将成为趋势。
汽车基础软件主要包括功能软件、中间件、底层操作系统、车载芯片软件与虚拟化。在汽车软硬件解耦发展初期,主机厂将内核、AP Autosar、中间件等底层软件作为发展重点。
汽车应用软件和基础软件各层级价值占比相对稳定,应用层价值占比50%,为价值主导地位。整体基础软件的价值占比接近一半,中间件是其中关键模块。
虚拟化技术Hypervisor搭建软硬件之间的“桥梁”。虚拟机提供了在同一硬件平台上承载异构操作系统的灵活性,同时实现了良好的高可靠性和故障控制机制,以保证关键任务、硬实时应用程序和一般用途、不受信任的应用程序之间的安全隔离,实现了车载计算单元整合与算力共享,同时每个操作系统仍保持独立性。目前国内主流的虚拟机方案为QNX Hypervisor,国内底层OS厂商开始自主研发虚拟化技术。
底层操作系统(内核OS)提供操作系统最基本的功能,决定系统的性能和稳定性。目前主流微内核包括QNX、Linux和Andirod,其中Linux可支撑复杂功能,QNX安全性高、性能强,多应用于智驾系统;Android应用生态强大,多应用于智能座舱。主流车企通常采用QNX+Linux或QNX+Android的组合方案。国产厂商正在通过自主研发微内核、开源共建等方式,逐步打破国外垄断,实现供应链自主可控。
中间件是一类提供系统软件和应用软件之间连接、便于软件各部件之间沟通的软件,是软硬解耦的关键环节。根据功能领域的不同,具体可分为通信中间件、数据存储中间件、安全中间件等多种类型。
目前AUTOSAR标准架构为汽车行业中间件的主流方案,多个Tier1基于CPAUTOSAR和APAUTOSAR积极开发中间件方案。
在通信中间件方面,当前行业内主要基于SOME/IP、DDS两类“以服务/数据为中心”的发布和订阅模式的通信中间件,完成系统内部不同进程、线程之间巨量数据交换,能够大幅减少网络负载,提高通信效率。
功能软件将共性需求模块化,助力应用程序快速部署。智驾功能软件平台基于不同厂商的技术实现方案进行感知、决策、执行相关功能的抽象,主机厂基于自身策略,选择不同的功能模块和算法组件,实现拼插式功能组合,灵活构建智驾方案。功能软件目前整体集成由整车厂主导,而各个功能模块的研发由软件供应商与整车厂合作完成。
各汽车零部件厂商正在积极布局智能驾驶操作系统,重点在于中间件和相关工具链的开发,旨在为主机厂提供软硬一体的系统解决方案或基础软件平台。
车企为提高自身对软件的掌控深度,同时又考虑独立操作系统的开发难度,多数会采用ROM定制型开发策略。
未来AI将有望重构整车操作系统,AI赋能的软件架构将以AIOS为核心,为用户提供主动的智能化服务。软件供应模式正逐步向扁平化的“合作”模式转变,软件工程服务助力供应商变现。全栈自研和生态协同发展将成为构建软件生态的主要方式。
代表厂商
ETAS为博世集团的子公司,为汽车行业提供完整的软件中间件解决方案、跨域开发工具链、以及贯通全开发周期的诊断与信息安全服务,目前已成为全球第2大AUTOSAR解决方案供应商。
ETAS嵌入式和中间件解决方案是全球最小最快的AUTOSAR操作系统,可与OEM灵活合作且深度定制,并实现核心技术本土化。
ETAS的Eclipse S-CORE,是专为软件定义车辆设计的开源核心软件栈,面向嵌入式高性能电子控制单元开发,具备高安全、软硬解耦与可扩展性、高效率等特征,可为SDV大幅降本增效
爱瑟福是硅谷的创新型科技公司,主要业务聚焦于车载以太网及车联网安全领域,公司22年被富晟集团收购控股,目前已经正在进行A+轮融资。
爱瑟福的Some/IP产品在CPU占用率和内存占用方面均优于市场其他协议栈产品,以太网AVB/TSN协议栈产品具有高带宽、低延迟、高可靠性等特点,满足智能汽车高清视频和传感器数据的传输需求,可提供极致的音频体验。
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