中国汽车工业协会：车载智能计算基础平台参考架构2.0白皮书.docx

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1、第1章编制背景1.1 智能网联变革机遇期，参考架构1O有效凝聚共识11.2 智能网联技术成长期，参考架构亟需迭代与细化213智能网联加速落地期，参考架构2.0加强前瞻引导3第2章车教智能计算基础平台参考架构2.0概述52.1参考架构2.0总体框架522构20的特点82.3参考架构20的重点创新研究方向9第3章异构分布硬件架构123.1AI计算单元123.2通用计算单元3.3控制单元133.4安全处理单元13第4章车控操作系统154.1 系统软件154.2 功能软件19第5章工具链275.1 开发调试工具275.2 测试仿真工具295.3 持续集成工具295.4 过程管理工具30第6章安全体系3

2、36.1 功能安全336.2 预期功能安全356.3 网络安全376.4 数据安全406.6 融合安全42第7章发展建议447.1 凝聚发展思路，统筹协作竞争447.2 鼓励技术攻关，加快生态构建457.3 完善标准体系，探索开发实践4574加强检测认证，强化安全保障4547缩略语第1章编制背景11智能网联变革机遇期，参考架构1O有效凝聚共识车载智能计算基础平台是智能网联汽车的关键核心。智能网联汽车是决定中国汽车行业胜负的下半场。与电动化相比，智能化、网联化涉及的行业领域更多、技术交叉融合更深、社会影响更大。智能驾驶、智能座舱、车路云一体化的快速发展，引发汽车创新链、技术链、产业链的重构。作为

3、汽车的“大脑Z车载智能计算基础平台负责处理海量的多样数据、进行复杂的逻辑运算，是新型汽车电子电气架构的核心。参考架构1O为智能网联汽车产品研发应用创新提供了重要指引。智能网联汽车是汽车、电子信息、通信等领域跨界融合的载体和重要产物。在其发展初期，不同行业主体对汽车电子电气架构演进趋势、车载智能计算基础平台概念和架构的认识不尽相同。为推动行业凝聚共识、形成合力，多家高校、企业、研究机构等联合编制发布了车载智能计算基础平台参考架构1.()(2019年)，为我国车载智能计算基础平台的技术创新、标准研制、试验验证、应用实践、产业生态构建等提供了参考和引导。国内已有华为、中兴、国汽智控等多家企业基于参考

4、架构1O进行产品开发。2023年中国汽车基础软件生态委员会发布AUTOSEMOServiceFramework技术规范,在参考架构1.()基础上，结合应用创新需求，构建了进一步向应用层、面向服务的架构(SOA)拓展的服务框架，通过该规范统一服务和接口，实现整车控制器的设计与开发。12智能网联技术成长期，参考架构亟需迭代与细化智能网联技术向更高级别自动驾驶和车路云一体化等方向迈进，参考架构需要适应发展新要求。当前1I、12级自动驾驶渗透率快速增长，13及以上级别自动驾驶成为研发攻关的主要内容。为促进高级别自动驾驶产品的功能、性能提升，支持其商业化应用，工业和信息化部、公安部等正在筹备智能网联汽车

5、准入和上路通行试点。北京、广州、杭州、武汉等地启动了自动驾驶“车内无人”商业化试点。多个地方政府部门联合基础设施供应商、自动驾驶解决方案提供商、整车企业积极探索“车路云一体化”发展路线，打造技术、商业双闭环。技术的演进、需求的丰富和认识的更新不断拓展车载智能计算基础平台的内涵和外延，参考架构需要满足发展新趋势。一是高性能车载芯片不断推出，正推进汽车电子电气架构进一步向集中化演进。二是1inUX和QNX等主流车用操作系统持续增强，华为AOS、国汽智控ICVOS、普华C)RIENTAIS、中兴车用0S、斑马A1iOS等国产车用操作系统相继推出，深化了行业对车载智能计算基础平台的认识理解。三是智能驾

6、驶、智能座舱、车路云一体化的应用场景更加具体和丰富，对车载智能计算基础平台的功能、性能、配套工具链提出更高要求。四是智能网联汽车的安全体系不断拓展、完善和重要预期功能安全、数据安全、OTA安全等日益受到行业重视。13智能网联加速落地期，参考架构2.0加强前瞻引导未来3-5年，智能网联汽车将踊跃创新、加速普及，对车载智能计算基础平台参考架构的需求也将更加强烈。从分域架构到“中央计算+区域控制”架构，汽车电子电气架构将向域集中、域融合的方向持续演进。全球高性能车载芯片、车用操作系统产业尚未发展成熟，发展格局仍未“锁定SoA和OTA如何改变汽车软件价值链和商业模式、自动驾驶解决方案是否需要依赖高精地

7、图和激光雷达、数据通信及智能技术在车上如何实现安全可信的商业闭环、A1大模型如何支持融入智能网联技术发展，都成为智能网联大规模部署所面临的热点问题。车载智能计算基础平台架构需要关注技术发展热点，以更好的规范包容性和前瞻设计，引导相关产品创新研发。车载智能计算基础平台产品胜出的关键，在于能否形成包括硬件平台、操作系统、应用软件、工具链在内的生态体系，能否构建完善的安全体系，能否建立技术优势和市场竞争力。这就需要统一认识理解，增强互操作性，引导提升产业生态整体水平。为此，参考架构2.0要在参考架构1O的基础上，进一步加强前瞻性、战略性、系统性的顶层设计，在与国家标准、行业标准、团体标准术语定义保持

8、一致的基础上，积极吸纳行业代表性研究成果,一是面向未来3-5年的应用需求，定义典型的应用场景、提出参考设计及指导产品研发；二是围绕高算力硬件支持、内核重构优化、系统软件构建、功能软件丰富等重点内容，引导软硬件分层解耦的设计和开发；三是研究AI大模型等新兴智能技术，梳理构建应用生态涉及到对系统软件、功能软件、工具链等的依赖及需求；四是研究车载智能计算基础平台安全体系，促进智能网联汽车安全保障能力提升。五是展望未来车载智能计算基础平台可能应用的新技术新方向，提出行业发展建议。参考架构2.0的主要内容及观点是编写组依据参考架构1O为基础蓝本，调研当前行业实际现状及结合未来3-5年产品技术发展趋势形成

9、的总结及思考研判。车载智能计算基础平台参考架构将随着智能网联汽车行业发展继续更新，欢迎更多专家学者及企业共同参与、提出建议并推进完善。第2章车载智能计算基础平台参考架构2.O概述2.1 参考架构2.0总体框架车载智能计算基础平台实现的主要目标包括：支持异构多核高算力与冗余的硬件架构、SOA软件架构、车内高带宽主干通信网络及多种网络协议、OTA升级等；满足高实时、多级功能安全需求，网络安全与数据安全要求；实现软硬件的平台化、标准化，构建软硬件一体化技术体系；促进智能网联汽车的创新化、生态化发展。车载智能计算基础平台参考架构包含异构分布硬件架构、车控操作系统、安全体系、工具链（如图1所示）。里加A

10、CCAEBAES1KA1CCNOA/NOP.AVPRoboTaxiG1OSA舄处M台应用车鬲云一体化应用应用软件接口及!务军控期S算法/模型底基址服务功软应用支撑层环境感知If合定位决策规划运动控制车用大模叟配服务网联服务安全般务军控辂染蜕件系软平台功能中间件系统接口内幡系统A唯架SOA框架ARAOTA中间件管理中间件通信中间件数据抽象敛据流框架车云怫同程架安全标架POSIX及其他系统调用音Im疑内横（安全实时内横、1inuxW）虚拟化建国内磔动槽架（A1理动.BSP1E动等）异构分布硬件架构运行时环境系统中间件（通（8.谢所等）安漆系(功能安全.IK期功能安全兽安全.AI计算单元通用计算单元

11、安全处蓬元安车内全控核硬件控制单元数据安毒工月健(开发艮亶仿X僵B成过营胃)红色框线:车教咨能计算基础平台蓝色框线:军控掾作系统图1车载智能计算基础平台参考架构异构分布硬件架构负责提供各类硬件接口规范和满足多方面算力需求，包括A1计算单元、通用计算单元、控制单元和安全处理单元等。车控操作系统采用纵向分层（包含系统软件和功能软件）、横向分区（包括安全车控操作系统、智能驾驶操作系统）式架构，支撑智能网联汽车驾驶自动化功能实现和安全可靠运行。系统软件纵向分为跨内核驱动框架层、内核及虚拟化管理层、系统接口层、系统中间件层。系统软件通过标准的系统接口、系统中间件向上层提供服务，实现与功能软件的解耦；通过

12、跨内核驱动框架（包括A1驱动、BSP等各类驱动）实现向下与硬件平台的解耦。功能软件根据各类智能驾驶功能的核心共性需求，定义和实现共性的功能组件，并通过标准的应用软件接口及服务，向上层应用软件及开发提供服务，实现与应用软件的解耦。安全体系保障车载智能计算基础平台的质量安全和使用安全，包括功能安全、预期功能安全、网络安全、数据安全、OTA安全、融合安全等。工具链为车载智能计算基础平台的开发迭代提供支撑，包括开发调试工具、测试仿真工具、持续集成工具、过程管理工具等。车载智能计算基础平台结合传感器、V2X、动力、底盘控制乃至车辆平台，向上支撑应用软件开发与运行。应用软件运行于车控操作系统之上，负责智能

13、驾驶具体功能的实现。当前1I、12级智能辅助驾驶应用已经成熟普及，包括自适应巡航（ACC）、自动紧急制动（AEB）、自动紧急转向（AES）、车道保持辅助（1KA）、车道居中辅助（1CC）,自动辅助导航驾驶（Ne）A）/智能辅助导航驾驶（NOP）等。13级以上自动驾驶应用正在开发和推广之中，包括自主代客泊车（AVP）、自动驾驶出租车（RObOTaXi）、绿波车速引导（G1oSA）、驾舱融合应用及车路云一体化应用等。2.2 参考架构2.0的特点立足新阶段新认识，依据已经量产的应用，以及面向未来中央集中及车路云一体化趋势，进一步明确应用软件的定义，提出典型应用场景。总体架构方面，在延续车载智能计算基

14、础平台参考架构1.0基本概念的基础上，固化下沉技术主框架。硬件平台方面，升级计算基础平台硬件架构，根据车用芯片当前发展状况增加安全处理单元应对各类安全需求。车控操作系统方面，优化明确概念边界，扩充、迭代、细化其功能软件及系统软件各层内各模块分工及技术栈。分层解耦。车载智能计算基础平台采用分层解耦的架构，既使得软件功能不依赖于底层特定硬件，更能将复杂系统划分为具有明确功能的不同层次，实现每个层次的高内聚与层次之间的低耦合，降低系统的复杂性，增加安全性、可靠性、可维护性、可移植性和可扩展性，提升开发效率，灵活实现“性能优先”和“成本优先”的差异化产品需求，更好支持不同的技术路线。互联通信。面向人机

15、物融合泛在计算的新模式和新场景，需要实现泛在感知与泛在互联，包括车联网（V2X）、移动通信（4G、5G）、增强的位置和导航服务、无线短距通信等。需要结合车内通信、车云通信、车人通信等业务场景，充分吸纳已有的行业标准和最佳实践，保障系统的兼容性和可移植性。安全融合。从车载智能计算基础平台整体角度考虑安全体系建设，将功能安全、预期功能安全、网络安全、数据安全、OTA安全有机融入到产品的设计、开发、生产、运维、报废的全过程中。采用软硬件结合的安全技术，打造全栈内生安全体系，提升安全策略的通用性和灵活度，同时兼顾产品的性能和成本。AI大模型融合。探索和发挥AI大模型在智能驾驶系统感知、理解和决策能力等方面的提升作用，研究和把握多模态整合、多模型合并、端到端、轻量化演进等创新态势，加强A1大模型训练、推理与车载智能计算基础平台研发、应用等环节的融合，重点在数据闭环、自动标注、场景构建