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

全景圖圍繞汽車軟件分層架構、汽車軟件開發(fā)工具鏈、汽車軟件生態(tài)線、汽車軟件標準線展開，旨在梳理汽車行業(yè)大變局背景下的汽車軟件架構，深刻理解汽車軟件未來的發(fā)展趨勢，為國內汽車軟件發(fā)展提供前瞻性參考。

近年來，隨著汽車智能化快速發(fā)展，汽車從高度機電一體化的機械終端逐步轉變成智能化、可擴展、可持續(xù)迭代升級的智能移動電子終端，汽車軟件也因此變成一個高度復雜的巨系統(tǒng)。

據(jù)億歐智庫預計，到2025年每輛智能汽車的軟件代碼量將達到5億行。

在這個龐大的系統(tǒng)下，如何避免“只見樹木不見森林”？如何放眼汽車軟件全局，直面汽車軟件快速變革帶來的機遇和挑戰(zhàn)？

為此，作為面向汽車軟件前瞻技術創(chuàng)新研究的平臺，重慶中科汽車軟件創(chuàng)新中心（以下簡稱“創(chuàng)新中心”）聯(lián)合國科礎石（重慶）軟件有限公司對汽車軟件進行了全面梳理和分析，力求以清晰的脈絡和多維視角，聚焦汽車軟件行業(yè)痛點，為汽車軟件的研究者和開發(fā)者帶來“全局視角”。

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全景圖的主體部分，描述了由傳統(tǒng)汽車面向信號的軟件架構到智能汽車面向服務的軟件架構所帶來的車載軟件棧和開發(fā)工具棧的變化。其中車載軟件棧描述了從操作系統(tǒng)到中間件到應用軟件的各個層面，開發(fā)工具棧則描述了從需求、設計、開發(fā)到測試、驗證的全生命周期軟件工具。

全景圖的左側部分，是汽車軟件各個細分子領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”；而右側部分，是汽車軟件所需要遵循（以及可能需要制定的）相關國內外標準，是汽車軟件的“標準線”。

值得指出的是，全景圖中指明了一些需要重點攻克的技術方向，尤其是在當前日益緊張的國際貿易形勢之下需要提前布局的基礎軟件和系統(tǒng)軟件技術。

“全局視角”下，洞悉汽車軟件的變與不變

變化一：軟件架構從“面向信號的軟件架構”  到  “面向服務的軟件架構（SOA）”。

智能汽車發(fā)展進入“軟件定義汽車”時代，傳統(tǒng)通訊網(wǎng)絡及軟件架構設計中擴展性差、升級和移植成本高等問題逐漸突顯。而SOA是實現(xiàn)軟件定義汽車的軟件基礎，讓汽車可在不增加或更換硬件的條件下通過不同的軟件配置為車主提供不同的服務，從而實現(xiàn)“千車千面”。

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

傳統(tǒng)汽車軟件開發(fā)流程都遵循“V模型開發(fā)”，隨著汽車軟件的復雜性呈指數(shù)級增長，傳統(tǒng)的“V模型”往往造成后期驗證階段的成本高，且對后期市場需求缺乏靈活性。

當前，為快速響應市場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”為中心的服務型制造業(yè)轉型，具備高效、敏捷、標準的云原生平臺將成為主流研發(fā)形式。

然而我們需要清晰的認識到，無論是傳統(tǒng)汽車還是智能汽車，我們仍然在核心關鍵領域存在供應鏈安全問題。通過生態(tài)企業(yè)和其對應的功能模塊，全景圖中清楚展示了我國汽車軟件面臨的“卡脖子問題”（注：紅色框標注部分為重點“卡脖子”領域）。

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。

隨著智能汽車的發(fā)展，行業(yè)對汽車操作系統(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)和自研實時操作系統(tǒng)等核心關鍵技術 。

中國有著全球最大的汽車市場，在全球智能汽車發(fā)展格局未定的當下，在短暫的窗口期內實現(xiàn)技術自主化和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構建，有望打破國際壟斷，實現(xiàn)彎道超車。

全國政協(xié)經(jīng)濟委員會副主任、工業(yè)和信息化部原部長苗圩在“2022全球新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車供應鏈創(chuàng)新大會”上公開表示，“如果沒有操作系統(tǒng)，芯片再強，汽車做的再好，都是在沙灘上起高樓，如果‘缺芯少魂’這個問題不解決我們走不快、也走不遠?！?/p>

二是計算框架，計算框架由汽車軟總線、汽車微服務框架、車載容器和安全實時框架等組成，可提供基礎計算、通信、安全等服務，目前頭部企業(yè)依然以國際廠商為主。

三是開發(fā)工具鏈，開發(fā)工具鏈是推動無人自主汽車軟件研發(fā)生產(chǎn)關系變革的生產(chǎn)力工具。當前工具鏈面臨缺少行業(yè)規(guī)范，非標準化和信息孤島嚴重，使得行業(yè)不得不重復“造輪子”。

因此，伴隨著汽車軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大和模塊專業(yè)化程度的提升，在有限窗口期內，快速突破汽車軟件核心技術，合力構建產(chǎn)業(yè)生態(tài)，形成由本土企業(yè)主導的基礎軟件架構標準，是行業(yè)亟需解決的問題。

除此之外，從左側副圖生態(tài)線與軟件架構的對比中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)研發(fā)工具和系統(tǒng)軟件兩大板塊生態(tài)基本被國際廠商壟斷；功能軟件和計算平臺國內廠商已具備成熟的技術積累，能夠與國際廠商形成一定競爭，但在大算力計算平臺、高階自動駕駛算法等方面仍存在一定差距；車路協(xié)同方向，基于我國在5G通信、C-V2X等技術的領先優(yōu)勢，目前布局該領域的國內企業(yè)眾多，且示范落地建設案例豐富。

從右側副圖標準線來看，面向智能汽車軟件全周期開發(fā)工具鏈領域，相關標準規(guī)劃仍處于空白；面向未來軟件定義汽車的架構下，由于涉及更多全新的軟、硬件技術融合（如傳感器、V2X通信等），對應的軟件技術路徑與產(chǎn)品形態(tài)尚在探索中，目前并未形成國際統(tǒng)一的技術規(guī)范與標準。未來，需重點關注共性、基礎和通用規(guī)范類標準的研究與制定，共同推動行業(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域的研究者和開發(fā)者更清晰地了解當下中國汽車軟件的全貌，以及后續(xù)發(fā)展所需要解決的重點關鍵技術。

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)展領域中的關鍵基礎軟件和系統(tǒng)軟件，共同面對汽車軟件快速發(fā)展所帶來的復雜軟件工程技術挑戰(zhàn)，推動我國汽車產(chǎn)業(yè)在智能汽車時代實現(xiàn)新的超越。

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

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