理想汽车CTO谈OS开源：我们看到了智能汽车的4个问题｜36氪专访

汽车越来越向智能体进化，就越需要一套扎实的底层支撑。冲在前沿探索的新造车公司们，如蔚来、理想等都已经未雨绸缪，在整车操作系统层面，投入重金，推出整车OS级产品。

3月27日，理想汽车CEO李想在中关村论坛上正式宣布开源其自研汽车操作系统“理想星环OS”。据介绍，理想星环OS是一款面向人工智能时代的汽车操作系统，包含智能车控、智能驾驶、通信中间件、信息安全系统四大重要支柱。

日前，理想汽车CTO谢炎，也接受36氪在内的媒体访谈，进一步阐述理想星环OS的发展历程、战略使命和技术亮点。

据谢炎介绍，理想星环OS项目于2021年启动，投入了两百人的研发团队，这些年累计超过十亿的研发费用，并在2024年首次实现自研操作系统上车。

谢炎是国产操作系统届的老兵，在加入理想汽车前，他曾在华为担任消费者事业群软件工程副总裁，OS部部长，负责鸿蒙OS等操作系统技术的研发工作。在此之前，谢炎于2014至2019年在阿里巴巴AliOS事业群担任首席架构师和轮值总经理，负责移动操作系统的技术架构设计，和研发管理工作。

l理想汽车CTO谢炎，图：理想汽车

2020年，疫情引发全球供应链紧绷，历时3年的芯片慌爆发。2022年7月，谢炎加入理想时，行业正处于芯片慌的中段。谢炎回忆，当时一款芯片原本1个月的交货周期可能被拉长到6个月，价格动辄涨价5~10倍，例如，13元一块的博世ESP芯片在二手市场中涨至4000元。

此时，摆在国内车企面前的第一道难题，就是快速适配不同厂家的芯片，为保供提供助力。

谢炎说，理想通过自研操作系统将新型号芯片的适配时间从6个月减少到1个月，并且支持了车用芯片的各种架构，做到芯片选择自由，极大缓解了当时芯片荒对供应链影响。

此后，智能汽车一路进化，也遇到了整车跨域融合、车端算力爆发、智能体方向越发清晰等行业走势，星环OS也随之逐步升级。

谢炎介绍，针对智能汽车的发展方向，星环OS将构建起4大核心技术能力。其中，针对业界颇为关注的舱驾融合方向，谢炎提出了算力池化的理念，其表示，理想星环OS内置虚拟化技术，可以将底层的异构计算资源（CPU、NPU等）抽象为统一的“算力池”。

不过谢炎强调，这和舱驾融合的概念不完全等同，“我们说的是池化之后将AI算力开放给所有的域。驾舱一体也会带来一些问题，因为驾和舱本身迭代速度和对安全性的要求都不太一样。所以放在一起，肯定有一个高，有一个低，一般来说是由低向高标准看齐，这不一定能带来成本下降，也可能带来成本的上升和不灵活性。”

此外，针对未来智能汽车面临的信息安全问题，理想星环OS也设计了数据加密与保护、系统完整性保护、身份认证与权限管控等原生性安全机制。

4月15日，理想汽车在官方网站正式发布了“理想星环OS技术白皮书”，详细介绍理想星环OS技术架构及核心系统，并将其开源计划正式落地。

谈到行业已经有开源系统，但并没有普及开时，谢炎表示，现有有的开源项目大多是重复造轮子，没有解决太多问题，没有创造价值，其次，系统可能已经过时了，没有去面向未来地解决问题。

“我们在解决自己的问题的同时，看到了一些未来的问题。操作系统开源不是一锤子买卖，开源只是起点，我们希望能和行业共同解决很多问题，一起走得更快更远。”

以下是36氪等媒体与理想汽车CTO谢炎访谈内容，略经编辑：

问：理想的星环OS发展经历了哪几个阶段？

谢炎：理想星环OS项目与2021年启动，投入了两百人的研发团队，这些年累计超过十亿的研发费用，并在2024年首次实现自研操作系统上车。理想星环OS研发的三个阶段：

【阶段一，2021~2022，解决“芯片荒”问题，实现芯片选择自由】

•背景：2020年下半年供应链断裂初现 → 2021年全行业恶化 → 2022年结构性短缺持续

•问题：理想汽车自研操作系统始于2020年疫情开始，全球疫情冲击导致芯片供应链首次断裂 2021年引发三年的芯片荒：

￮周期拉长，原本1个月的交货周期可能6个月；

￮价格失控，芯片价格一般涨价5~10倍，典型示例：13元一块的博世ESP芯片在二手市场中涨至4000元；

￮资源倾斜，NXP有50万的产能，头部客户BBA可能直接拿走60%，剩下的中国主机厂分剩下的芯片

￮芯片切换，一般要芯片适配6个月，且耗费大量人力。

•解决方式：通过自研操作系统将新型号芯片的适配时间从6个月减少到1个月，并且支持了车用芯片的各种架构，做到芯片选择自由。极大缓解了芯片荒对供应链影响。

【阶段二，2022~2024，解决系统性能、安全性等痛点，全面实现自研系统上车】

•背景：供应商的商用车载系统注重规范化，很难针对车企差异化需求实现定制。开源的RTOS/Linux更多面向通用场景，车领域的实时性、安全性无法达标。

•问题：随着车企在应用软件研发的逐步深入，会对操作系统产生多种定制化需求。比如成本压力希望减少系统的资源消耗；安全压力希望通信中间件能够满足车用安全要求，市场竞争压力要求系统能提高研发速度、快速解决各种问题。

•解决方式：

￮车控系统领域，自研系统的核心性能指标、资源消耗、研发效率能够领先业界优秀供应商方案。

￮智能系统领域，对开源的linux进行改造，提升安全性、降低资源消耗，并增加了硬实时调度能力。

￮通信中间件领域，在车企最关心的通信时延、资源消耗、稳定性、安全性方面领先业界优秀供应商方案。

【阶段三，2024至今，构建整车AI操作系统，软硬结合、跨域联合创新】

•背景：计算需求的爆炸式增长，传感器数量和数据量的激增，研发迭代效率节奏越来越快。

•问题：如果各个域软硬件各自为战，整个系统的资源利用率、成本、实时性、安全性、可扩展性、创新速度都无法达到最优。

•解决方式：

￮横向，构建“整车AI操作系统”大平台，实现全局视角与协同优化。通过整车级资源抽象与管理、端到端调度等创新实现“全局最优解”

￮纵向，实现软硬联合架构优化。通过“硬件集中 → 资源池化 → 服务共享”，逐步迈向软件定义硬件。

问：星环OS解决了哪些核心问题？

谢炎：1、自研操作系统通过软硬解耦、软软解耦、定制化工具等技术实现 软件与硬件间的解耦、不同业务软件之间的解耦，做到软件迭代效率不受硬件长周期迭代的影响，并能快速适配不同的硬件。

软硬解耦：支持并兼容多类型的软硬件接口（MCAL、HAL），通过这些接口有效的隔离硬件的变化。当硬件变更时只需要选择合适的接口标准并做出快速适配，极大降低对上层应用的影响。

软软解耦：在MCU上实现不同业务软件的解耦隔离，同时支持服务化的软件架构。这些使软件功能模块化、服务化，各模块可独立迭代与升级。

定制化工具：不断完善的工具链与仿真环境，简化开发依赖，提升效率。

2、操作系统为核心，构筑整车级资源共享与协同能力

•算力池化： 操作系统内置先进的虚拟化技术，将底层的异构计算资源（CPU、NPU等）抽象为统一的“算力池”。通过全局资源视图和智能调度算法，OS能够根据各应用任务的实时需求（如优先级、算力需求、安全等级、实时性要求），动态、精准地分配和回收算力资源，实现跨域、跨应用的算力共享。

•车载通信以太网化：操作系统深度集成并管理基于车载以太网（特别是支持TSN时间敏感网络）的高速通信协议栈。这使得不同域控制器或计算单元之间能够进行低延迟、高带宽的数据交换和服务调用，为算力共享和服务化架构（SOA）提供了必要的数据通路和协同基础。

•应用平滑迁移： 操作系统提供标准化的API接口、丰富的中间件和开发工具链，降低应用软件对特定硬件的依赖。这使得上层应用和服务可以更方便地在不同的计算节点（无论是中央计算单元还是区域控制器）之间进行部署、迁移甚至动态漂移，从而最大限度地利用可用硬件资源，并简化软件的生命周期管理。

3、自研操作系统从内核、调度、通信到工具链进行全栈设计与优化，构建一个能够驾驭复杂性、并提供端到端性能的一体化解决方案：

•硬实时内核： 操作系统内核需具备极低的、可预测的中断延迟和任务切换开销。采用抢占式、优先级驱动的硬实时调度策略最大限度地减少任务阻塞和不确定性，为上层提供坚实的实时基础。

•端到端确定性调度： 自研OS需具备全局视角，能够理解和管理跨越多核异构处理器（MCU/CPU/NPU）甚至不同物理节点的关键任务链。通过全局同步、协同调度技术，统一编排计算任务与数据流，确保从传感器输入到执行器输出的整个链路满足时序约束。

•确定性通信： 深度集成并精细管理支持时间敏感网络（TSN）的车载以太网通信栈，优化进程间/虚拟机间/芯片间通信的延迟，为关键数据流（如传感器数据、控制指令）在共享网络上传输提供可保证的带宽、有界的延迟和极低的抖动，消除网络通信环节的不确定性。

•一体化工具： 通过自研工具帮助开发者在设计阶段就对复杂的实时系统进行端到端时序分析与验证，自动生成最优的调度和通信配置，确保系统在实际运行中能够稳定满足实时性与确定性要求，变“事后调试”为“设计保障”。

4、根据业界攻防态势和安全最佳实践，建设操作系统原生安全能力，打造纵深防御体系，并通过软硬件协同实现，构建覆盖数据加密与保护、系统完整性保护、身份认证与权限管控和可信执行环境的体系化纵深防护：

•数据加密与保护：运用强加密算法和安全的密钥管理机制（结合各类型硬件安全模块HSM），确保敏感数据（如用户隐私、关键配置、通信内容）在存储时和传输时的机密性与完整性，防止数据泄露或被篡改。

•系统完整性保护：构建安全启动机制，从硬件信任根开始逐级验证软件签名，确保加载的操作系统和关键应用是可信且未被篡改的；同时在运行时（Runtime）持续监控关键系统文件，防止恶意修改。

•身份认证与权限管控：对尝试访问系统资源的实体进行严格的身份验证，确认其合法性；并实现细粒度的访问控制机制，确保只有合法主体能够访问和操作资源。

•可信执行环境：利用硬件隔离技术（如ARM TrustZone等）在主处理器内创建一个与普通操作系统（Rich OS）隔离的、高度安全的运行环境（TEE OS）。用于执行最敏感的操作（如处理密钥、运行核心认证算法），即使主OS被攻破也能保护这些核心资产的安全。

问：对于商业模式层面有什么思考，星环OS收费吗？

谢炎：我们不希望通过开源直接获得回报，我们既不卖汽车操作系统，也不干涉使用者如何使用。我们只希望大家加入进来，自由地使用，自由地贡献，跟理想在同一个路线上一起前行，这样我们就能走的够快，最终实现打造Intelligent智慧系统的愿景。

问：理想星环OS后续上车的节奏是什么？

谢炎：我们接下来发布的车型都会搭载理想星环OS，有一些组件在之前的车型上已经得到使用。因为理想星环OS不只涉及单个硬件，作为一套系统，它涉及到很多控制器，所以有些技术是可以被单独使用的。

问：你提到一个关键词叫“算力池化”，我们之前总听到一个词叫“舱驾一体”（将座舱与智驾的芯片做成一个SOC）。这两个概念之间能否划等号？有什么联系和区别？

谢炎：这两个概念之间有联系，但是也有所不同。关于算力池化，特别是在AI算力领域，我们认为池化是有必要的。当前行业面临的问题在于，比如高通的座舱芯片上，一大半的面积被用来提供AI算力，而在智驾的英伟达、地平线芯片上，也提供了很大的AI算力，这些都是成本。那我们为什么不是把AI算力放在一起，然后更高效地复用。通过算力池化技术，我们可以把它们放在一起，实现算力的整合，来避免中间的一些浪费。

而且不仅是智驾域、座舱域，在底盘域、车控域都会有AI算力的需求，所以我们要把算力池化，更好地解决问题。这里之所以强调AI算力，是因为AI算力增长最快。

驾舱一体是把两个域控放在一起，带来的好处是两个共用一个GPU（通用图形处理器），比如英伟达和MTK合作，一起提供一套SoC系统，既可以用来做智能驾驶，也可以用来做座舱，是把两个域控完全融合在一起。这和算力池化概念不完全等同，我们说的是池化之后将AI算力开放给所有的域。

驾舱一体也会带来一些问题，因为驾和舱本身迭代速度和对安全性的要求都不太一样。所以放在一起，肯定有一个高，有一个低，一般来说是由低向高标准看齐，这不一定能带来成本下降，也可能带来成本的上升和不灵活性。

问：其他行业也有开源操作系统，但大家不怎么使用。

谢炎：有两个原因。第一，系统本身没有解决核心问题，有的开源项目只是重复造轮子，没有解决太多问题，没有创造价值。第二，系统可能已经过时了，没有去面向未来地解决问题。我们在解决自己的问题的同时，看到了一些未来的问题。操作系统开源不是一锤子买卖，开源只是起点，我们希望能和行业共同解决很多问题，一起走得更快更远。

问：星环OS的深度到什么程度，会涉及芯片的底软吗？

谢炎：芯片的底软范围比较广，比如kernel（内核）我们会涉及到。但具体到驱动和外设，还是由厂家提供。

问：是否能展开介绍一下快速适配是如何实现的？和一些操作系统的厂家沟通，他们会发现做得越深越难以快速适配，因为大部分操作系统是基于某一定制芯片或某个特定的主流产品开发的。

谢炎：快速适配在这个语境下是指能够快速部署到车型产品上。举例一个实际情况，当年理想汽车缺少一款芯片，要切换应用另一款芯片，芯片厂商提出用半年的时间提供一个可以使用的系统，这个时间比较长。理想星环OS可以实现快速适配的原因有三个：

第一，开源后利用理想星环OS所提供的完整工具链，车企与芯片厂商可以快速协同工作，不需要依赖别人。

第二，“星环OS”系统本身解耦性很好。之前我们使用别的汽车操作系统时，在适配过程中会有大量的时间用于系统层和应用层各种适配上。如果应用层和系统层之间有比较好的解耦层，也叫硬件抽象层，那么在改系统的过程中就不需要改硬件，不需要触及应用层，会减少大量的开发和测试工作。

第三，理想星环OS拥有好用的工具链。以前传统的工具链信息并不完整，相对于其他行业，汽车端的工具链发展比较慢；在移动互联网和服务器云端领域，工具会更现代一些，因此我们引入大量的技术推动迭代速度提升。

问：理想汽车之前推出针对智驾的“Li OS”，“星环OS”也包含了智驾，所以这是整合到一起了吗？有一个概念上的区分？

谢炎：“Li OS”是一套智驾的中间件，他属于专门应用于理想汽车的智能驾驶应用系统，所以我们并不会开放这一部分。它属于应用层，应用层的内容大家都有自己的考量，是属于自己的商业利益，是和系统层解耦的。