蔚來王啓研:汽車將成AI智能體,需要整車OS底座|36氪專訪

文丨李安琪

編輯丨李勤

“把命運放在供應商手上,是很嚇人的。”

這是2020年,王啓研最深刻的體會之一。當時蔚來已經賣車2年多,但是汽車聯網模塊仍存在用戶抱怨的情況,甚至上升爲“CEO工程”。公司創始人李斌給當時負責數字網關的王啓研下了死命令,“這個問題必須解決好!”

覆盤下來,王啓研發現,問題根源出在通信模塊上,這是從一家歐洲供應商採購而來的黑盒方案,蔚來內部只能看到模塊出現異常,但很難定位到具體漏洞。

最後是李斌親自打電話給供應商CEO,蔚來中美團隊與供應商歐洲團隊隔天開一次會,在大量用戶數據測試下,才幫供應商找到問題根源。“但如果是我們自己的代碼,可能兩天就解決了。”

這讓蔚來堅定了,掌控汽車底層軟件技術的想法。

即便因爲投入巨資而受到爭議,蔚來沒有放棄構建他們的智能電動汽車技術版圖:從最上層的智能應用,深入至智能駕駛芯片,甚至是更底層的整車操作系統。

最近科技日上,蔚來就全量發佈了整車全域操作系統——天樞SkyOS。

事實上,車企涉獵操作系統不算罕見,但基本服務於智能駕駛、智能座艙等領域,而蔚來自研的天樞SkyOS操作系統的目標是——整車全域,覆蓋智能駕駛、車控、車聯、數字座艙等,相當廣泛。

蔚來甚至還會深入到自研芯片的底層軟件。“我們爲神璣芯片提供一整套底層軟件的能力,包括仿真、虛擬化、OS、中間件、工具鏈等。”王啓研說。

搭建整車操作系統件並非易事。手機、電腦等操作系統管理的硬件不超過10個,而智能汽車的整車電子零部件上百個,要協調的硬件數量與軟件複雜度都急劇上升,對系統的數據吞吐量、低時延、安全以及穩定性,有相當高要求。

天樞SkyOS是過去四年時間裡,王啓研與團隊300多人凝心聚力的成果。

具體來看,SkyOS有一個虛擬化平臺、4個操作系統內核,以及N箇中間件工具鏈等。據王啓研介紹,最底層虛擬化平臺的作用其實是整合與再分配,給不同類型的應用提供共享的資源池。

在虛擬平臺之上,蔚來4個操作系統內核覆蓋了智能駕駛、車控、車聯、數字座艙等領域。比如SkyOS-R操作內核可以部署智能駕駛域的大部分功能,該內核有高性能、高實時性等特性。

近日在與36氪的交談中,王啓研分享了蔚來必須做整車操作系統的理由。

“未來的汽車將成爲一個由AI驅動的智能體。”王啓研多次強調這一觀點。科技日上,CEO李斌也史無前例地肯定了AI的重要性:一個成功的智能電動汽車公司,一定是一家成功的AI公司。

王啓研認爲,汽車未來將會有越來越多的智能化融合,而非單點數字化升級。比如蔚來的天行全主動智能底盤,即便在車前蓋疊放香檳高腳杯,路過連續起伏的路面時,也能如履平地。這個底盤功能的實現,就需要從智駕芯片平臺調用算力來實現,是典型跨域應用。

尤其是當汽車的電子電氣架構,從分佈式轉向跨域融合,再到中央集成式後,車輛的電子功能實現交給了數個甚至一個計算平臺。屆時,汽車也將成爲由AI驅動的智能體,可以充分調動整車所有能力,拉高智能天花板。

“所以當全新電子電氣架構誕生的時候,需要相應的OS來支持集中式中央計算、AI大算力、高吞吐、複雜調用的需求。”王啓研說道。

按照蔚來的規劃,蔚來的天樞SkyOS下一步,還將更加深入支持自研的神璣芯片落地、艙駕融合、以及車內的AI原生應用體驗等。

王啓研認爲,AI大模型參數量非常大,對車端算力和內存要求很高,同時AI模型本地化部署會是明顯趨勢。“但我們不希望本地資源光跑模型,把車端算力資源用完了。所以資源的優化、精緻使用將是一個長期主題。”

以下是36氪汽車與蔚來數字系統副總裁王啓研的對話,經編輯:

36氪汽車:現在車企大多在應用層的智能座艙、智能駕駛做系統,蔚來做整車操作系統,希望能發揮出什麼樣的效果?

王啓研:從若干層面來看,第一,有了整車全域操作系統底座後,可以讓一些原本不太可能的智能功能變得可能。比如蔚來天行智能底盤,它涵蓋了智能駕駛、底盤、網關、雲端、手機端的東西,還有通信,數據分享,是一個非常複雜的體系。

如果每個軟件棧獨立存在,沒有相互打通,在實現這個功能時,會發現延時很高,根本沒有辦法及時響應,或者沒法做很複雜的算法。拉通軟件平臺,可以實現更復雜的功能。

另一個維度是,智能汽車已經發展了快10年時間,整個生命週期的軟件產品維護,會是個更加顯著的問題。能不能在全生命週期內,給用戶提供最新的體驗?對一個有多品牌、多產品線、多車型,多地區運營,未來有百萬用戶羣體的車企來說,要做到這件事情本身非常難。

舉個例子,一款車大概50-60個ECU,每個ECU有不同版本,整車有上百個大功能,幾百個小功能,如果要做一次軟件更新,這麼多硬件版本,整體測試工作量可以想象有多大。所以一定要有個平臺,能分層解耦,才能在不斷推出新車型時,保持軟件更新的效率。隨着車輛保有量越來越大,體系化能力的底座發揮的作用會更加明顯。

36氪汽車:提到操作系統,大家會想起Windows、安卓、iOS,蔚來SkyOS基於什麼開發?有開源的部分嗎?

王啓研:我們不會依賴外部廠商或者合作伙伴,因爲這個能力未來可能不只服務於我們自己,還可能服務行業其他友商,這決定了我們設計操作系統時的一些決策。

我們的操作系統沒有一樣東西是依賴於外部的,絕大多數都是我們工程師設計和開發的,有一小部分基於開源,就像安卓也是基於Linux內核長出來的體系。我們希望藉助一些開源項目以及自研,實現自主可控。

36氪汽車:可以不可以總結爲,誰家到底信不信仰智能汽車,就看誰幹不幹整車OS?

王啓研:可以這麼說,大家對智能電動汽車形態的理解,決定了如何佈局技術。我們覺得將來的汽車一定是以AI爲驅動的智能體,把整車能力充分調動起來,所以需要一個底層平臺拉通車內與外界、車端雲端整合在一起。

36氪汽車:做爲先行者,你覺得開發過程中比較大的難題是什麼?有哪些技術攻堅?

王啓研:我跟一些朋友聊,他們往往遇到第一個問題是戰略。下定決心幹這個事,是需要足夠魄力的,要想的足夠清楚,這可能是第一個坎。然後纔是怎麼設計,需要什麼供應鏈。好在,斌哥有很強的前瞻性,給了大量支持,我們第一個難題基本沒有遇到,直接進入執行階段。

技術攻堅方面,可能要分階段分步驟,比如NT2.0階段,我們先找了一個最剛需的領域,先把能力建立起來,後面不斷優化。我們不一定面面俱到,但一定要滿足特有需求。比如新架構下支持大算力、資源調度、通信延遲、可靠性等,我們要用最少的資源最少的時間把這個事幹好。

36氪汽車:你們做整車OS的邊界是什麼,芯片的底軟涉及嗎?

王啓研:一些芯片廠商確實會對底層軟件有限制。這個可能要根據公司的策略來選擇,比如智駕現在都是英偉達的芯片,後面我們也會有自己的神璣芯片,我們爲神璣芯片提供一整套底層軟件的能力,包括仿真、虛擬化、OS、中間件、工具鏈等。

36氪汽車:SkyOS能給用戶最直觀的價值和體驗是什麼?

王啓研:比如天行底盤就借智駕Orin的算力。這個是通過硬件虛擬化,就是給不同類型的應用提供共享的資源池,這是一個典型的虛擬化動作。還有我們體系化的底層支持,可以實現更好的安全性可靠性,比如AEB剎停時間減少50%。

我們在NT3.0會有神璣和Orin兩種智駕芯片配置,我們在神璣上有整套SkyOS戰略;英偉達實際是對底軟這塊是有要求的,但我們不是說不能跑,但確實有些限制。

36氪汽車:小鵬、理想需要的OS跟蔚來的需求,會有不一樣的地方嗎?

王啓研:新勢力在智能電動汽車產品的規劃上基本還是一致的,只是大家在具體路徑、策略、節奏上可能不太一樣。我們更看長期一點的佈局,不是6個月就能做完的東西。很多車型的維護成本、效率難題會慢慢體現出現,我們預知的早一些,大概2020年就看到了。

36氪汽車:鴻蒙OS也用在車上,跟蔚來SkyOS有什麼差異嗎?

王啓研:鴻蒙OS主要面向座艙領域,但我們在最早設計時,就把整車融合的訴求都考慮進去了。我們是主機廠,還是有先天優勢。

在一代平臺或者是早期研發過程中,我們也積累了很多的經驗,也有一些教訓,所以我們知道想要全生命週期的維護,需要一個什麼樣的OS支持,跟只覆蓋座艙還是有些區別。

36氪汽車:整車操作系統出來後,組織內部的開發方式都發生變化了嗎?

王啓研:我們確實進入到了多品牌、多車型快速增長的階段。如果還按照原來的車型節奏,沒辦法同時推進這麼多車型。我們作爲中間的標準平臺,可以提供標準接口,他們可以在不同的硬件配置上同時開發,而且模塊可以分享,共享率達到90%以上。

另外,大家可能比較容易忽略的是工具鏈。OS開發都需要有趁手的工具鏈。在AUTOASAR的年代,可能配套的是達芬奇工具鏈,但那個平臺本身有侷限性。現階段造車需要共同合作,快速迭代、隨時測試,所以我們也是花了很大精力打造了一整套工具鏈,從設計、開發、集成、測試、仿真、調試等,這是SkyOS能迭代效率更快、更多複用,真正發揮能力的關鍵。

36氪汽車:以前AUTOSAR是面向零部件供應商的軟件協議,有了天樞SkyOS,你們跟供應商的合作關係會發生變化嗎?供應商零部件的價值會降低?

王啓研:在汽車架構技術升級過程中,供應商的角色調整是一個不可避免的事情。我們原來車上有很多小黑盒子,功能怎麼實現我不知道。但有了天樞後,我們可以把功能集成在域控制器,可以節省大量成本,也提高了整車生命週期的效率和降低迭代成本。

這個過程中,供應商怎麼辦呢?供應商能做的就是深耕功能,積累know-how,與OEM探索新的合作模式,比如在我們的平臺上開發的功能。其實整車OS並不是唯一推動供應商角色轉變的因素。整個汽車技術架構的變化,就會造成合作方式的改變。

我們也開發了一些小工具,能把AUTOSAR的代碼轉化成兼容我們操作系統的東西。但AUTOSAR是20年前的架構,非常老舊,設計有先天不足,可以把AUTOSAR轉化、適配我們的接口,但可能沒有辦法最優使用我們的系統資源。

36氪汽車:蔚來會部署艙駕一體嗎,SkyOS對於艙駕融合的支持怎麼樣?

王啓研:車上的硬件資源其實可以歸類,比如高安全性、低延時、高可靠性這些,主要是把應用所需的運行環境進行分類。但算力資源的模塊劃分不一定是按照物理的芯片SoC硬件來劃分,而是通過虛擬化技術來實現資源劃分。

虛擬化其實在雲端系統已經是20年的行業標準了。如果每個應用都有自己的服務器,服務器絕大多數時間的資源利用可能是10%,90%是浪費的,所以要把資源能共享給多個用戶,利用率會高很多。

車上,智駕和座艙的算力需求都蠻大的,但無非是CPU、GPU、NPU、ISP,如果歸類然後組合,通過隔離虛擬化的技術,保證資源模塊相互之間沒有影響,可以實現更高算力應用,也就是更低bom成本。

比如共享攝像頭數據,以前可能要走以太網傳輸,佔用大量帶寬,還有兩邊存儲的CPU資源,但如果放在一個硬件上,通過共享內存的方式來分享,資源消耗率基本上是很低,這也是跨域融合的好處。

艙駕融合的目標,也在我們的規劃裡,我們的芯片會支持。

36氪汽車:也就是說會看到神璣“1託N”的局面,大概在什麼時間?

王啓研:在NT3上就會有。神璣是一個巨大的資源池,我們要把它充分的利用起來,不光是座艙分享,其他智能應用都可以使用。

36氪汽車:SkyOS未來3~5年的中長期目標會是什麼?

王啓研:主要的方向是更加深入支持AI原生應用的體驗。我覺得未來汽車會成爲一個AI綜合能力很強的智能體。現在機器人領域最火的是具身智能,但車是應用更廣泛、數量更大的機器人。這個產品形態下,硬件架構和OS都會有新的訴求。

36氪汽車:像大語言模型或者視覺語言模型上車,對整車操作系統有什麼挑戰?

王啓研:AI大模型的參數量非常大,對算力和內存的要求有很大,我們要能最高效支持AI大模型的部署,包括異構算力的使用,也要更加高效。

我們有神璣這樣的集中式資源池,也有高通座艙芯片的算力,需要把異構硬件整合利用起來,車端和雲端的整合都需要優化。

我們應該是車企中最早使用邊緣雲技術的,車與雲之間可以做到非常低的延時,給用戶提供低延時的服務。在大算力大模型時代,如果想給大模型提供公共資源,一個好的辦法就是,利用5g邊緣雲的低延時能力,端上和雲上就可以做實時交流。

AI模型本地化部署的確是個很明顯的趨勢,但我們不希望本地資源光跑模型,把車端算力資源用完了。所以資源的優化、精緻使用是一個長期主題。