张文杰：人工智能将重塑自动驾驶操作系统

人工智能（AI）是当前科技界最热门的话题。3月，它是全国两会的亮点，政府工作报告首提“人工智能＋”；3月24日，科技部副部长吴朝晖表示，人工智能将成为第四次工业革命的标准；之后，工业和信息化部新闻发言人也表示，将加快推动以大模型为代表的人工智能赋能制造业发展。同样在3月，英伟达创始人黄仁勋两次发表引起全世界关注的言论：5年内AI可通过任何人类测试，生成式人工智能是我们这个时代的决定性技术。

对于正在加速奔向自动驾驶转型时代的汽车产业而言，大模型等人工智能技术也已经成为热门话题。去年底，特斯拉自动驾驶之父Andrej Karpathy发布了一个爆火的科普视频，提出“大模型本质就是两个文件”，预言大模型在将来会成为一种新型的操作系统，即LLM OS。

操作系统是汽车智能化的核心，人工智能到底将怎样影响操作系统的重塑？我国在这方面又有哪些技术储备？未来的发展趋势又是什么？带着这些问题，我们与中国汽车工程学会汽车基础软件分会秘书长、国家智能网联汽车创新中心副主任张文杰做了一次对话。

人工智能推动

车用操作系统革命性变革

《中国汽车报》：随着大模型等人工智能技术的迅速崛起，万物互联逐步走向万物“智联”，汽车作为重要的智能移动终端和物联网关键节点，新的应用场景和技术需求伴随而生，“人工智能＋”将使我国的汽车产业发生怎样的变化？

张文杰：人工智能与汽车产业的融合，将首先促进车用操作系统的重构。车用操作系统是汽车实现智能网联的核心软件，根据汽标委的规范定义，车用操作系统（vehicle operating system）由面向信息娱乐和智能座舱的“车载操作系统”和面向安全车控和自动驾驶的“车控操作系统”构成。其中，车控操作系统下的智能驾驶操作系统可以简单理解为人们常说的“自动驾驶操作系统”，全世界范围内都在积极探索它在技术、生态等方面的发展路径，推动与安全车控、车载娱乐等系统的融合，而人工智能的出现必将加快和重塑其未来发展。

从当前汽车的发展趋势来看，处于核心位置的车用操作系统已从单一功能的实时嵌入式，向多功能集成的面向跨域计算和中央计算的车用操作系统转变，进而将转变为面向服务的、高度模块化和可扩展的车用操作系统平台。这个过程历经了从简单到复杂、封闭到开放、硬件驱动到软件定义的过程，其历史演进脉络清晰映射出技术变革与场景变化的足迹。

以大模型为代表的人工智能技术兴起，正在推动车用操作系统发生革命性的改变，不断产生新的应用场景和新的技术。比如，触摸式交互向时空自然交互演进、单节点调度变为端到端确定性调度、通用算力升级为多样性融合算力、CPU为中心走向多核异构计算架构等，这些改变都在驱动车用操作系统快速转型升级。

在这种背景下，车用操作系统架构需要重构，也必须重构，以适应人工智能时代的需求。这不仅是对国家开展“人工智能＋”行动的积极响应，更是与行业技术发展趋势高度契合的发展对策。“人工智能＋车用操作系统”已成为业界热点话题，全球范围内许多企业和研究机构都在试图找到“人工智能＋车用操作系统”的最佳解决方案。比如，特斯拉Andrej Karpathy提出的大模型操作系统LLM OS，国内外的研究机构已经展开了相应的研究。同时，我国也紧跟技术发展趋势，华为、清华大学、国家智能网联汽车创新中心等都在积极研发组件化车用操作系统新型架构，并探索“人工智能＋车用操作系统”在汽车行业落地。

《中国汽车报》：中国汽车产业虽然在智能网联方面有优势，但“缺心少魂”依然是卡脖子问题。其中，“少魂”指的就是自动驾驶操作系统。最近业界在提到人工智能的时候，常会说到“端到端的大模型”，请问这个技术会给自动驾驶操作系统发展带来什么样的影响？是否会为我们解决“少魂”问题提供新的机遇？

张文杰：这必然会给自动驾驶操作系统带来新的变革机遇。当前，人工智能尤其是端到端大模型技术正处于高速创新发展周期，ChatGPT、Sora等突破性新技术的出现，引发垂直领域大模型的开发热潮。在自动驾驶领域，端到端大模型具备迁移到智能驾驶领域的天然优势，还可减少中间环节的数据标注成本，迭代优化效率更高，为高级别自动驾驶的研发及应用带来新的思路。

如果我们能抓住这个技术变革的机会，加快推进“面向端到端大模型及新型智能硬件体系结构的自动驾驶操作系统”等核心技术的攻关与落地，就有可能使中国在全球自动驾驶领域处于领先地位。

但是，这个过程是非常复杂且艰难的，它是跨多学科的难题，涉及到多个关键领域的融合发展。它能够实现自动驾驶操作系统与人工智能、机械控制、网络通信等技术的融合，为自动驾驶领域的科技创新提供新的动能，解决中国的操作系统卡脖子问题，实现自动驾驶技术引领；同时，它也将助力高级别自动驾驶产业化落地，发挥操作系统核心纽带作用，牵引上下游新兴技术在10万亿元级的汽车大市场中进行应用、验证和迭代，带动如传感器、智能硬件、网络通信、数据处理等相关产业的发展，形成庞大的产业集群，不断扩大自动驾驶市场规模，释放出更大的经济效益。

车用操作系统仍在演变中

《中国汽车报》：在人工智能影响下的自动驾驶操作系统重构工作中，国内外都有哪些最新的进展？我国目前做了哪些工作？是否处于领先地位？

张文杰：当前，从全世界范围看，华为MDC、百度Apollo、特斯拉FSD、NVIDIA DRIVE等在自动驾驶操作系统及整体软件架构设计上处于领先地位。从国内来看，国家智能网联汽车创新中心、中国软件评测中心、工业和信息化部装备工业发展中心、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会5家单位去年联合发布的《车载智能计算基础平台参考架构2.0》（以下简称“参考架构2.0”），就面向高级别自动驾驶和车路云一体化自动驾驶操作系统的演进方向，首次提出了端到端大模型将成为功能软件层重要组成部分的观点，从自动驾驶技术创新、功能重构升级、新生态开拓角度为业界提供了参考；在国外，特斯拉基于Linux深度定制其自动驾驶操作系统，结合中央计算新型硬件架构，FSD Beta V12实现端到端训练的自动驾驶模型，正在引领行业变革。

业界的共识是，未来的汽车将实现“中央计算”。为此，整车将采用“中央计算＋区域控制器”的架构，并支持硬件的可插拔，需要有多核异构的车用驾驶操作系统，支撑高实时性、高确定性、高并发数据处理、硬件虚拟安全分区、不同安全要求的应用程序间FFI（Freedom from Interference）等的实现。端到端大模型在车端的落地，将主要采用Transformer＋BEV＋OCC的技术路线。

为此，国家智能网联汽车创新中心正在基于参考架构2.0组织行业开展“车用操作系统基线版本”的联合开发，重点攻关组件化车用操作系统创新架构设计、端到端大模型融合、新型智能硬件体系结构适配等关键技术难点，并推动其列入2024年中国科协10个重大工程技术难题之一，以期得到重点支持。

《中国汽车报》：您提到，华为、百度等我国企业，也都在自动驾驶操作系统上有所作为。那么参考架构2.0这样由国家智能网联汽车创新中心等第三方组织提出的操作系统架构，是否得到了这些企业的支持？与他们的技术路线是否一致？发布以后，在行业里有哪些反响？

张文杰：参考架构2.0有几个特点：分层解耦、应用驱动、安全融合、创新扩展。其出台的过程本身就是一个凝聚行业共识的过程，包括高校、科研院所、整车企业、零部件企业在内的56家单位参与了研究，126家单位达成共识，其中不乏跨国公司。凝聚共识的过程很不容易，需要兼顾学术正确与商业落地，也需要尊重客观产业现实、促进企业协同发展。

我们认为，自动驾驶操作系统作为自动驾驶车辆的底层基础软件，开发难度非常大，只有凝聚行业的力量共同研发、共同使用，才能帮助中国车企实现降本、增效、产品力提升，获得更大的全球竞争力。

从全球手机操作系统发展历程来看，2000～2005年手机从功能机向智能机迅速发展，当时市场上涌现了诸如塞班（Symbian）、Windows Mobile、Palm OS等操作系统，2007年之后市场格局逐步趋于稳定，最终形成苹果IOS和安卓（Android）两大巨头二分天下的局面。对于当前汽车上应用的操作系统而言，我认为它们并非最终形态，而是仍在不断发展和演变之中。未来，随着人工智能技术的不断进步及生态的加持，人机交互模式将发生深刻变化，这无疑将加速催生新型操作系统的诞生。同时，操作系统产业生态集聚的特点也预示着未来不会出现百花齐放的局面。总之，国家将操作系统作为关键共性技术提出来，旨在凝聚行业力量共同研发，加速自动驾驶操作系统的技术创新和产品落地，为我国汽车产业的智能化转型提供有力支撑。

文：胡轶坤 编辑：孙焕玉 版式：刘晓烨

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