在2025年9月的第七屆世界新能源汽車大會上,蔚來整車全域操作系統「SkyOS·天樞」從近百項候選技術中脫穎而出,成為大會評選出九項「全球新能源汽車創新技術」的其中之一。
操作系統,是軟件行業皇冠上的明珠,研發門檻極高、研發難度極大。可一旦掌握了操作系統的技術,無論是對國家、行業還是企業本身,都是極具戰略意義的事情。全世界能研發出電腦或者手機操作系統的廠家屈指可數,在汽車歷史上甚至從未出現過一個嚴格意義上的整車全域操作系統。
但在2025年,這一歷史被蔚來改寫了。蔚來歷時四年、投入23,000人·月研發出的「SkyOS·天樞」,正式投入全量應用,包括ET9、全新ES8在內的車型,均搭載了滿血版的「SkyOS·天樞」。
「SkyOS·天樞」是行業首個面向AI的整車全域操作系統,也是中國車企首次掌握全球領先的整車全域操作系統技術。它不僅實現了對過往AUTOSAR、QNX等海外零部件級操作系統的完全替代,而且讓所有的零部件形成了一個智能的整體,讓智能汽車真正進化為AI智能體成為可能。
如果說操作系統是軟件行業皇冠上的明珠,那麼「SkyOS·天樞」在汽車行業中,是當之無愧的「汽車軟件之王」。
中國汽車要有自己的
整車全域操作系統
提到汽車操作系統,熟悉行業的朋友們可能會想到AUTOSAR。事實上,AUTOSAR是在汽車進入電子時代後,由全球的汽車製造商、零部件供應商以及其它電子、半導體和軟件系統公司聯合推出的一個開放化、標準化的汽車嵌入式系統軟件架構,要解決的問題,是提高汽車零部件軟件的可複用性和可移植性,應對汽車電子系統日益增長的複雜性以及由此帶來的一系列挑戰。
但AUTOSAR畢竟是一個2003年提出的架構,沒有那麼複雜的應用,對於併發性、高帶寬的數據處理,都考慮得非常欠缺。而且,想要用AUTOSAR的架構,每一款車型、每一個域控制器都需要單獨買一遍,甚至每一個硬件的更改,也需要再買一份。在蔚來的第一代車型上,每年購買AUTOSAR使用的費用,最多時高達2,000萬元。
更關鍵的是,當蔚來定義第三代車型時,是在以智能體的角度設計整個汽車,要解決的問題,變成了如何進行跨域的靈活調用、如何進行算力的共享、如何讓端雲無縫連接、如何讓AI/數據賦能每個業務功能。
如果想要滿足這些正向定義的需求,就必須要有一個能夠跨域打通、高帶寬、低延時,而且要足夠可靠、有足夠信息安全保障的整車級操作系統。此時,蔚來環顧整個汽車行業,都找不到一個供應商可以做出這樣的操作系統。而且事關操作系統這樣的核心技術,更應當做到自主可控,才能確保不受制於人,可以按照自己的需求與節奏自主迭代。
全國政協經濟委員會副主任苗圩曾公開表示:「在功能產品向智能產品的轉換過程當中,如果沒有操作系統,芯片再強,汽車做得再好,都是在沙灘上起高樓。操作系統的缺失,將是致命的問題」。此前,中國在汽車操作系統領域多以二次開發為主,核心技術受制於人,也沒有形成產業發展生態體系。隨着中國智能汽車規模逐漸擴大,中國汽車產業迫切需要一個自主可控的整車全域操作系統,構建中國智能汽車的產業發展生態。
此時,自研整車全域操作系統,就成了蔚來唯一的出路。
其實,蔚來從第一代車型,就自研了通信協議棧,初步建立座艙、智駕、車控垂直域核心中間件的研發能力,自研了OTA相關的刷寫技術。2020年,蔚來正式開始啓動整車全域操作系統的開發,在中國、美國、歐洲全球招募團隊。這樣一個團隊做的事情,都是去打智能系統的地基,追求的很多都是小數點後面好幾位的成就感。
比如蔚來負責操作系統微內核的團隊,就是全行業最強的。他們在「SkyOS·天樞」中做出的全球首個基於sel4微內核構架的商用量產雙安全實時系統,是世界上第一個被認為通過形式化驗證確認沒有bug的操作系統內核,安全性遠高於ASIL-D這一汽車功能安全的最高等級。
到2025年,由蔚來自研的整車全域操作系統「SkyOS·天樞」,終於全量應用到蔚來的車型上。
把旗艦級硬件性能轉化為
全場景領先的體驗優勢
雖然整車全域操作系統,普通用戶看不見、摸不着,但是在用車過程中,寧靜致遠的座艙氛圍、尊享從容的舒適體驗、沉浸震撼的視聽享受、卓越不妥協的駕乘體驗,都離不開整車全域操作系統「SkyOS·天樞」。
「SkyOS·天樞」以「1+4+N」的技術架構,在底層打通智能硬件、計算平台、通信與能源系統,實現對車聯、車控、智能駕駛、數字座艙、手機應用等全域應用的統一管理與協調,具備高帶寬、低時延、大算力與異構硬件、跨域融合、靈活持續進化、高可靠性、信息安全七大特性。
其中,「1」指的是多場景優化、高性能、高可靠的虛擬機監視器SkyOS-H,用來管理和調度整車的異構大算力資源,為各個系統提供安全隔離的運行環境。相比行業通用方案,SkyOS-H實時任務時延縮短50%,多線程吞吐量提升40%,虛擬磁盤吞吐提升15%。
「4」是指「SkyOS·天樞」的4個操作系統內核:輕量、強可靠性、強實時性的SkyOS-L,支持所有主流車載MCU芯片架構。相比行業通用方案,SkyOS-L實時周期性信號準時送達率提升30%-40%。
基於微內核構建高安全、強可靠性、強實時性的SkyOS-M,用於中央大腦,主要運行車控相關功能,包括車身、底盤懸架等的高階控制邏輯。SkyOS-M的核心優勢是安全隔離,在受到同樣影響的情況下,SkyOS-M的自恢復速度比Linux系統快100倍。
面向豐富應用場景高性能、實時性深度優化的SkyOS-R,部署智能駕駛域的大部分功能。和Linux發行版相比,SkyOS-R在輕負載情況下實時性能高113倍,在高負載情況下實時性能高20倍,端到端通信延時小於1ms,為智能駕駛提供更高的實時性性能保障。
面向原生智能深度定製的SkyOS-C,承載絕大多數的智能座艙功能,實現低延時的車雲一體化,充分利用雲端更大的算力資源與模型,提供更加智能的座艙AI體驗。
「N」是指SkyOS-中間件,是實現分層解耦、跨域融合的關鍵,也是支持全生命周期升級和信息安全保障的基礎。「SkyOS·天樞」利用自研SOA框架,將整車抽象出1,600多個原子能力,以服務和API的方式給各域不同的應用來調用。自定義的高性能跨域通信協議棧TOX,高優信號容量比傳統CAN總線提升30-50倍,與傳統車載通信協議相比端到端延時降低40%,極限0丟包閾值提升109%。
這些看起來略有些抽象的數字,對用戶而言到底意味着什麼?
首先,是全域貫通,給用戶提供了人無我有的智能體驗。
「SkyOS·天樞」打通全車智能駕駛、智能座艙、智能底盤、車身、動力、雲域六大域,讓單點的智能化功能有了更多組合的可能性。
比如在全新ES8上,智駕域和車身域融合,讓激光雷達引領燈光,打造明亮、安全、得體的「全場景智能光毯」,可以實現燈光的變道輔助、彎道循跡、車道偏離預警、自動窄道示寬、對行人/二輪車/通用障礙物進行示警等高階的燈光功能。比如雲域和底盤域融合,讓雲端數據引領懸架控制,打造提前看到、主動自調整的「AI智能底盤」,可以實現對上坡、起伏路、減速帶等進行超視距的懸架提前調節。比如座艙域和全車的融合,讓語音自如控制全車,NOMI Intelligence有更多的用武之地,實現更好的整車功能控制。
其次,是超低時延,讓智能化體驗的上限更高。
「SkyOS·天樞」用全自研的通信協議棧,把最快的通信標準做成了車規級,包括最嚴格的底盤車控,讓車控通信從「2G時代」跨越到「5G時代」。
比如,蔚來「自動緊急制動 AEB」的全鏈路時延不到0.4秒,更早感知、剎車更快、從反應到剎停的距離更短,對於安全可能就是決定性的差異。比如遇到極端危險的高速爆胎,全新ES8可以在0.3秒內識別爆胎、穩定車輛,實現高速爆胎安全控制。比如,在全新ES8內打開觀影模式,全車的氛圍燈在0.09秒內捕捉畫面內的色彩並且實時變化,實現「光隨影動」,觀影體驗更加沉浸。
最後,是極低功耗,實現全場景電器使用自由。
「SkyOS·天樞」可以全節點精確控制到每一個用電設備,讓每一個場景都只需要打開必要的用電開關,最大化能耗的精準管理,從而實現了全場景極致的低壓功耗控制。
比如,如果要出國遠行,車輛長期停放,全新ES8最多可以停放1,000天,也能正常啓動不趴窩。比如,全新ES8的守衛模式,一天耗電不到一度電,極低的耗電徹底解決了用戶又想用守衛模式,又擔心耗電過大的焦慮,真正讓這個用戶極為受益的功能可以常態化開啓。比如,全新ES8的冰箱,一天耗電不到半度電,同樣可以常態化開啓,盛夏出行冷飲自由,不必再去操心冰箱什麼時候該開、什麼時候該關。
整車全域操作系統「SkyOS·天樞」,是把旗艦級硬件性能轉化為全場景領先的體驗優勢的關鍵技術底座。尤其是進入AI時代,當中央集成電子電氣架構、大算力芯片、大模型這些先進的技術開始陸續上車後,行業關注的焦點,一定是一個能整合與調度算力、能管理所有子系統的整車全域操作系統。
蔚來創始人、董事長、CEO李斌曾表示,研發「SkyOS·天樞」的投入,大概相當於1,000多座換電站。但站在今天的視角上,花如此大的投入去打造智能系統的地基,這件事情在當時真的處在轉瞬即逝的窗口期。蔚來抓住了這個窗口期,在底層核心技術上佔據了先發優勢,也就抓住了汽車成為AI智能體的關鍵鑰匙。
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