撰文 / 玖 零

設(shè)計(jì) / 琚 佳

2025年3月，理想汽車在中關(guān)村論壇上宣布開源自研的整車操作系統(tǒng)“星環(huán)OS”，直面?zhèn)鹘y(tǒng)AUTOSAR架構(gòu)的桎梏。這一動(dòng)作被視為中國汽車工業(yè)在智能化時(shí)代的一次標(biāo)志性事件。

這場技術(shù)革命的起點(diǎn)，源于前幾年的一場“芯片荒”。

2020年，全球汽車芯片供應(yīng)鏈的斷裂讓理想汽車深陷困境——傳統(tǒng)AUTOSAR架構(gòu)下，更換一顆MCU芯片需要長達(dá)6個(gè)月的適配周期，而當(dāng)時(shí)的理想作為新勢力，在芯片分配中處于末位，直接導(dǎo)致其面臨上百億元的營收損失風(fēng)險(xiǎn)。

星環(huán)OS的核心突破在于對傳統(tǒng)汽車電子架構(gòu)的顛覆。

傳統(tǒng)AUTOSAR系統(tǒng)基于模塊化設(shè)計(jì)，各控制器（ECU）獨(dú)立運(yùn)行，導(dǎo)致算力分散、協(xié)同效率低下。例如，車輛在緊急制動(dòng)時(shí)，感知、決策、執(zhí)行鏈路需依次傳遞信號(hào)，整體響應(yīng)延遲高達(dá)數(shù)百毫秒。

星環(huán)OS通過“中央計(jì)算平臺(tái)+區(qū)域控制”架構(gòu)，將智能車控、智駕、通信中間件三大模塊深度融合，實(shí)現(xiàn)全鏈路全局調(diào)度。采用“微內(nèi)核+服務(wù)化中間件+場景化API”的三層架構(gòu)設(shè)計(jì)，突破傳統(tǒng)架構(gòu)局限，打造高效、靈活、安全的車載操作系統(tǒng)。

這種設(shè)計(jì)帶來的性能提升是顛覆性的：系統(tǒng)響應(yīng)速度較AUTOSAR提高1倍，穩(wěn)定性提升5倍。以120km/h時(shí)速下的自動(dòng)緊急制動(dòng)（AEB）為例，星環(huán)OS的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)20ms級延遲閉環(huán)控制，比傳統(tǒng)系統(tǒng)快3倍，可將剎停距離縮短7米——在高速公路上可以大概率避免一場追尾事故。

傳統(tǒng)AUTOSAR對芯片架構(gòu)的支持高度依賴歐美廠商生態(tài)，導(dǎo)致車企在芯片選擇上被動(dòng)受限。星環(huán)OS的突破在于實(shí)現(xiàn)了從“綁定芯片”到“定義標(biāo)準(zhǔn)”的跨越，通過虛擬化技術(shù)和異構(gòu)計(jì)算框架，開發(fā)了"硬件抽象層（HAL）"，實(shí)現(xiàn)芯片無關(guān)的驅(qū)動(dòng)開發(fā)。

星環(huán)OS可兼容ARM、RISC-V、英飛凌TriCore等主流架構(gòu)，支持地平線J6M、芯馳E3640等國產(chǎn)芯片。這種“芯片自由”使得適配周期從6個(gè)月壓縮至4周，適配成本降低83%，極大增強(qiáng)了供應(yīng)鏈彈性。這種靈活性使理想在2024年成功切換至國產(chǎn)RISC-V架構(gòu)芯片，單車BOM成本下降900元，供應(yīng)鏈安全系數(shù)提升40%。

通過軟硬件深度協(xié)同，星環(huán)OS在算力、存儲(chǔ)和通信帶寬資源使用上實(shí)現(xiàn)核心優(yōu)化。典型案例是理想L系列車型的控制器設(shè)計(jì)。通過將Orin X（SoC）與Tc397（MCU）兩顆核心芯片的解耦管理，星環(huán)OS實(shí)現(xiàn)了算力資源的動(dòng)態(tài)分配：智駕任務(wù)可調(diào)用90%的Orin X算力，而在非駕駛場景下，這部分算力又能被座艙娛樂系統(tǒng)復(fù)用。這種“一心多用”的虛擬化技術(shù)，使硬件利用率提升30%，每年節(jié)省數(shù)十億元BOM成本。

智能化帶來的數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)，是車企必須跨越的另一座高山。

星環(huán)OS構(gòu)建了“云端-車端-控制器”三級防護(hù)體系，并構(gòu)建覆蓋硬件-系統(tǒng)-應(yīng)用層的三層安全架構(gòu)，突破傳統(tǒng)邊界; 硬件層采用國產(chǎn)SE050安全芯片，實(shí)現(xiàn)真隨機(jī)數(shù)生成和密鑰安全存儲(chǔ)；系統(tǒng)層嵌入動(dòng)態(tài)代碼混淆技術(shù)，使逆向工程難度提升10倍；應(yīng)用層開發(fā)了AI入侵檢測系統(tǒng)，誤報(bào)率低于0.01%。某第三方安全機(jī)構(gòu)測試顯示，星環(huán)OS抵御DDoS攻擊的能力是行業(yè)平均水平的5倍。

星環(huán)OS的一大創(chuàng)新點(diǎn)在于將密碼學(xué)算法與硬件安全模塊（HSM）深度耦合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)"可用不可見"。在車端通信中，星環(huán)OS的簽名驗(yàn)簽速度較傳統(tǒng)方案提升4倍，且支持國密算法SM2/SM3，有效抵御中間人攻擊。其通過“安全空間”技術(shù)隔離用戶隱私數(shù)據(jù)，即使系統(tǒng)被入侵，核心控制權(quán)仍掌握在本地。

開源背后的生態(tài)博弈

理想汽車的開源宣言，表面上是一場技術(shù)共享運(yùn)動(dòng)，實(shí)則暗含對行業(yè)話語權(quán)的爭奪。李想直言：“封閉只能放大系數(shù)，開源可以放大基數(shù)。”這句話的背后，是一場關(guān)于智能汽車操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)制定的暗戰(zhàn)。

1.1

破解“AUTOSAR困局”：成本與效率的雙重顛覆

AUTOSAR聯(lián)盟由歐洲車企主導(dǎo)，其閉源特性導(dǎo)致車企需支付高昂授權(quán)費(fèi)（單車型可達(dá)千萬元），且技術(shù)迭代緩慢。以芯片適配為例，某德系品牌曾因AUTOSAR對瑞薩RH850芯片的支持延遲，導(dǎo)致新車上市周期延誤半年。

星環(huán)OS的開源模式，直接將行業(yè)研發(fā)成本削減90%以上。據(jù)測算，若全行業(yè)采用該系統(tǒng)，每年可節(jié)省100-200億元的重復(fù)投入。

更深層的沖擊在于供應(yīng)鏈自主權(quán)。2024年，地平線征程6芯片搭載星環(huán)OS首次上車，其圖像處理延遲從15ms降至3ms，背后正是操作系統(tǒng)與國產(chǎn)芯片的深度優(yōu)化。這種“軟硬協(xié)同”的模式，為本土供應(yīng)鏈崛起提供了技術(shù)底座。

1.2

車企的“兩難選擇”：靈魂論與成本論的角力

然而，開源策略的市場接受度面臨復(fù)雜挑戰(zhàn)。對大眾、豐田等巨頭而言，采用星環(huán)OS意味著將“技術(shù)靈魂”交予他人，這與它們力推自研系統(tǒng)（如大眾VW.OS、豐田Arene）的戰(zhàn)略直接沖突。即便是國內(nèi)車企，蔚來的SkyOS、小鵬的XOS也顯示出強(qiáng)烈的生態(tài)閉環(huán)傾向。

中小車企的困境更為顯著。表面上看，星環(huán)OS降低了研發(fā)門檻，通過共享技術(shù)成果，降低了基礎(chǔ)研發(fā)成本，避免了重復(fù)開發(fā)；但其對硬件一致性的高要求（如至少需配備四顆MCU芯片）將多數(shù)低端車型拒之門外。可以認(rèn)為，開源系統(tǒng)的價(jià)值釋放，高度依賴車企的軟硬件整合能力。

1.3

理想的“陽謀”：從車企到供應(yīng)商的轉(zhuǎn)型

理想汽車的財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)暴露了其轉(zhuǎn)型的迫切性。2024年，其凈利潤同比下降31.9%，單車?yán)麧櫛粌r(jià)格戰(zhàn)持續(xù)壓縮。與此同時(shí)，華為鴻蒙智行以更低定價(jià)沖擊市場，問界M8預(yù)售價(jià)比理想L9低4萬元，卻實(shí)現(xiàn)8萬訂單。在此背景下，星環(huán)OS的開源可視為理想從“產(chǎn)品競爭”轉(zhuǎn)向“生態(tài)競爭”的關(guān)鍵落子。

這一戰(zhàn)略與特斯拉2014年開源專利的邏輯異曲同工：通過技術(shù)擴(kuò)散擴(kuò)大行業(yè)影響力，進(jìn)而成為標(biāo)準(zhǔn)制定者。若星環(huán)OS能吸引足夠多的開發(fā)者，理想將掌握車載應(yīng)用商店、數(shù)據(jù)服務(wù)等衍生業(yè)務(wù)的入口。更長遠(yuǎn)來看，其可能復(fù)制安卓模式，通過授權(quán)定制化服務(wù)（如針對特定車型的AI算法優(yōu)化）實(shí)現(xiàn)盈利。

智能汽車操作系統(tǒng)的“三足鼎立”

星環(huán)OS的開源，標(biāo)志著全球智能汽車操作系統(tǒng)進(jìn)入“三分天下”的時(shí)代：以AUTOSAR為代表的傳統(tǒng)陣營、特斯拉FSD引領(lǐng)的垂直整合派，以及理想主導(dǎo)的開源生態(tài)。

2.1

AUTOSAR的黃昏：封閉體系的式微

AUTOSAR的衰落早已顯現(xiàn)。其經(jīng)典平臺(tái)（CP）基于OSEK標(biāo)準(zhǔn)，僅支持低算力MCU，難以滿足L3以上自動(dòng)駕駛需求；而自適應(yīng)平臺(tái)（AP）雖支持高性能芯片，但授權(quán)費(fèi)高達(dá)每車萬元級。

AUTOSAR的高授權(quán)費(fèi)用和閉源特性使得芯片適配周期長達(dá)6個(gè)月，耗費(fèi)大量人力且不確定性高，這在快速迭代的智能汽車市場中成為明顯短板。星環(huán)OS將適配周期縮短至4周以內(nèi)，支持各類主流車規(guī)芯片尤其國產(chǎn)芯片，真正實(shí)現(xiàn)“芯片選擇自由”，極大緩解供應(yīng)鏈壓力。

更致命的是，AUTOSAR的代碼復(fù)用率不足40%，導(dǎo)致車企需為每款新車重復(fù)開發(fā)底層驅(qū)動(dòng)。相比之下，星環(huán)OS的模塊化設(shè)計(jì)可將復(fù)用率提升至70%，且開源社區(qū)持續(xù)優(yōu)化的特性，使其在長尾場景中更具適應(yīng)性。

2.2

特斯拉的啟示：垂直整合的代價(jià)

特斯拉FSD系統(tǒng)的成功，證明了全棧自研的價(jià)值。但其代價(jià)是年均超20億美元的研發(fā)投入，以及高度封閉的生態(tài)——第三方開發(fā)者無法修改其底層代碼，只能基于API開發(fā)應(yīng)用。這種模式雖保證了體驗(yàn)一致性，卻限制了硬件多樣性。

星環(huán)OS的差異化在于，其通過開源中間件層，允許車企在保留自主應(yīng)用生態(tài)的同時(shí)，共享底層優(yōu)化成果。這種“半開放”策略，或?qū)⒊蔀橹泻头忾]與碎片化的最優(yōu)解。

2.3

中國的機(jī)遇：從“跟隨者”到“規(guī)則制定者”

在星環(huán)OS之前，中國車企在操作系統(tǒng)領(lǐng)域始終處于跟隨狀態(tài)。理想星環(huán)OS的開源，具有標(biāo)桿意義，是國內(nèi)少數(shù)實(shí)現(xiàn)從動(dòng)力控制到智駕的全棧貫通的方案，這種能力此前僅出現(xiàn)在特斯拉FSD和奔馳MB.OS等頂級系統(tǒng)中。

若開源生態(tài)能吸引足夠多的參與者，加入到星環(huán)OS的生態(tài)陣營中，形成類似Android的“星環(huán)聯(lián)盟”，則有助于整合各方資源，共同推動(dòng)中國車載操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，有望幫助中國在汽車軟件標(biāo)準(zhǔn)制定中奪回話語權(quán)，進(jìn)而推動(dòng)國產(chǎn)芯片、傳感器等產(chǎn)業(yè)鏈的全面升級。

生態(tài)建設(shè)的“不可能三角”

盡管前景廣闊，星環(huán)OS仍需面對生態(tài)建設(shè)的經(jīng)典難題：如何在開放性、安全性、商業(yè)化之間找到平衡？

3.1

開源陷阱：貢獻(xiàn)者還是索取者？

歷史經(jīng)驗(yàn)表明，開源項(xiàng)目的成功依賴于“貢獻(xiàn)者經(jīng)濟(jì)”。安卓系統(tǒng)能持續(xù)迭代，得益于谷歌對核心服務(wù)的控制（如GMS），以及手機(jī)廠商對AOSP的改進(jìn)反哺。

反觀星環(huán)OS，若車企僅索取代碼而不貢獻(xiàn)優(yōu)化（如針對特定硬件的驅(qū)動(dòng)開發(fā)），系統(tǒng)將陷入停滯。

理想需設(shè)計(jì)激勵(lì)機(jī)制，例如將代碼貢獻(xiàn)度與商業(yè)支持權(quán)限掛鉤，但這可能削弱開源吸引力。

3.2

安全悖論：開放與防護(hù)的沖突

開源系統(tǒng)的安全性常被視為雙刃劍。

星環(huán)OS雖通過加密和隔離技術(shù)提升防護(hù)，但代碼公開仍會(huì)暴露漏洞。曾經(jīng)，某開源自動(dòng)駕駛系統(tǒng)曾因權(quán)限管理缺陷，導(dǎo)致2000輛車遭遇遠(yuǎn)程劫持。

對此，理想需建立類似Linux基金會(huì)的安全響應(yīng)機(jī)制，通過漏洞賞金和快速補(bǔ)丁推送維持信任。

3.3

商業(yè)閉環(huán)：如何避免“用愛發(fā)電”？

理想的終極目標(biāo)是通過生態(tài)盈利，但路徑尚不清晰。

短期可借鑒RedHat模式，向企業(yè)級用戶提供付費(fèi)技術(shù)支持；中期可搭建應(yīng)用商店，從軟件分成中獲利；長期則需綁定數(shù)據(jù)服務(wù)（如高精地圖更新、AI模型訓(xùn)練）。

這些設(shè)想的前提是星環(huán)OS能占據(jù)足夠市場份額，而當(dāng)前其裝機(jī)量仍局限于理想自身車型。

結(jié)語：一場尚未終局的革命

星環(huán)OS的開源，既是理想汽車對四年前“芯片荒”的回應(yīng)，也是中國汽車工業(yè)對操作系統(tǒng)自主權(quán)的破局嘗試。其技術(shù)價(jià)值已得到驗(yàn)證，但商業(yè)成功仍需跨越生態(tài)建設(shè)的重重壁壘。

對行業(yè)而言，星環(huán)OS打破了傳統(tǒng)架構(gòu)的局限，證明了本土車企有能力定義核心標(biāo)準(zhǔn)，而非永遠(yuǎn)扮演“集成者”角色。若星環(huán)OS能吸引華為、地平線等企業(yè)共建生態(tài)，中國智能汽車產(chǎn)業(yè)將真正實(shí)現(xiàn)從“供應(yīng)鏈自主”到“技術(shù)主權(quán)”的躍遷。

正如李想在發(fā)布會(huì)上所言：“封閉是上一個(gè)時(shí)代的邏輯，開源才是智能體的基石。”這場始于芯片危機(jī)的自救，或許終將演變?yōu)楦淖內(nèi)蚱嚈?quán)力格局的燎原之火。