【導讀】上海零念科技有限公司（LinearX）是一家成立于2021年的初創(chuàng )企業(yè)，相比其它從事智能駕駛基礎軟件平臺的公司，其進(jìn)入的時(shí)間并不早，況且還面臨著(zhù)國內外激烈的競爭環(huán)境。那么，零念科技成立的初衷是什么？這家公司產(chǎn)品和技術(shù)的競爭力又如何？近日，帶著(zhù)眾多的疑問(wèn)，焉知汽車(chē)專(zhuān)訪(fǎng)了零念科技的創(chuàng )始人兼CEO柯柱良先生，并進(jìn)行了深入的交流。以下為原文內容：
零念科技創(chuàng )始人兼CEO柯柱良
全球第一款L3級自動(dòng)駕駛域控制器的見(jiàn)證者
柯柱良本科畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)的通信工程專(zhuān)業(yè)，并在德國亞琛工業(yè)大學(xué)獲得計算機碩士學(xué)位。畢業(yè)后，他曾在華為、德國大眾、TTTech等多家企業(yè)任職，在此期間，參與主導了奧迪zFAS全球第一款L3級自動(dòng)駕駛域控的開(kāi)發(fā)工作。2018年，他外派回國后就職于上汽創(chuàng )時(shí)智駕，并擔任平臺軟件技術(shù)負責人，負責上汽榮威、上汽智己等多個(gè)智能駕駛項目。2021年，他創(chuàng )立零念科技并擔任CEO。
其中，全球第一款L3級自動(dòng)駕駛域控的研發(fā)經(jīng)歷讓他一直引以為豪。奧迪zFAS先人一步只是一方面，更重要的意義在于它第一次真正實(shí)現了L3級自動(dòng)駕駛的量產(chǎn)落地，難度之大可想而知。"我有幸參與了這樣一個(gè)具有開(kāi)創(chuàng )性的大型項目，親身經(jīng)歷了復雜型系統的構建，并驗證了它的可靠性、安全性。其中，很多系統邏輯和方法論對我們今天的工作依然有很強的借鑒和指導意義。"柯柱良表示。
談到項目本身，他感慨頗多："整個(gè)項目過(guò)程中踩過(guò)的坑很多。其中一個(gè)，是做泊車(chē)超聲波雷達系統的時(shí)候，系統單獨運行的時(shí)候，工作很穩定。但是，再集成進(jìn)去一些其它軟件的時(shí)候，由于受到其它系統的影響，超聲波雷達的性能出現急劇下降。經(jīng)過(guò)多次試錯和磨合，才最終發(fā)現并解決了問(wèn)題。當很多功能要集成到一個(gè)域控制器的時(shí)候，系統的復雜性大大增強，解決各個(gè)系統之間的相互干擾就是一項很大的挑戰。"
其中，供應商的管理也是一個(gè)很棘手的問(wèn)題。當時(shí)，奧迪的zFAS可以稱(chēng)得上是行泊一體方案的"鼻祖"了。但是，當時(shí)芯片的性能遠沒(méi)有現在這么強，一款智能駕駛域控要拼湊多達4~5顆SoC/MCU芯片，奧迪的zFAS域控制器采用的主控芯片有：英偉達的Tegra K1 VCM、Mobileye的EyeQ3、Altera的Cyclone V以及英飛凌的Aurix TC297T等。因此，這個(gè)項目必然需要調動(dòng)多家供應商一起來(lái)做，管理難度可想而知。
某主機廠(chǎng)zFAS域控制器
"當時(shí)，這個(gè)項目有超過(guò)1000多個(gè)軟件接口，并且，38個(gè)應用層軟件來(lái)自不同的供應商。如何劃分不同供應商之間的界限，對系統設計而言是一項很大的挑戰。那個(gè)時(shí)期，各家芯片的算力還非常有限，但系統要實(shí)現的功能卻和現在差不多，所以，我們后期花了很長(cháng)的時(shí)間不斷地去做系統優(yōu)化。"柯柱良介紹說(shuō)。
EE架構演進(jìn)驅動(dòng)底層軟件的變革
整車(chē)EE架構的演進(jìn)驅動(dòng)了汽車(chē)底層OS的變革。在分布式架構階段，操作系統還是采用Classis AUTOSAR（CP），CP引入了RTE標準中間通信模型和標準BSW，主要應用于高性能MCU；到了集中式域控架構階段，Classis AUTOSAR（CP）升級為Adaptive AUTOSAR（AP），AP引入了面向服務(wù)的架構（SOA），以及對POSIX系統的支持，主要應用于高算力SoC；未來(lái)的中央計算架構也許將出現新的底層操作系統。在EE架構的不同階段，智能駕駛系統對底層基礎軟件的需求存在較大的不同。
EE架構的演進(jìn)驅動(dòng)了汽車(chē)底層OS的變革
在柯柱良看來(lái)，CP出現后 ，才有了明確的中間件概念。CP的一個(gè)重要使命就是實(shí)現標準的軟件接口，實(shí)現軟硬件解耦，便于不同供應商的產(chǎn)品能夠相互兼容。而AP有兩個(gè)使命，一是支持SoC，二是實(shí)現SOA的軟件架構。
未來(lái)將是多個(gè)CP/AP混雜的多芯片復雜的異構架構。對中間件來(lái)說(shuō)，最重要的是實(shí)現跨域系統的抽象。一個(gè)比較理想的中間件就是要實(shí)現軟硬件完全解耦，對于上層應用而言，它不需要知道服務(wù)從哪里來(lái)，服務(wù)對象是SoC還是MCU，通過(guò)中間件進(jìn)行服務(wù)的調用即可。
共建高安全可靠的汽車(chē)操作系統
業(yè)界認為，特斯拉沒(méi)有使用AUTOSAR AP，國內的幾家主要造車(chē)新勢力也沒(méi)有用，大部分采用的是AUTOSAR CP+DDS的形式。甚至，一些正在轉型的傳統車(chē)企也沒(méi)有太大的意向去用AUTOSAR AP。原因可能有以下幾種：1）使用成本高；2）效率不高；3）AUTOSAR只負責車(chē)內通信，不支持車(chē)云通信，無(wú)法支持車(chē)路協(xié)同場(chǎng)景。
不過(guò)，也有人認為，AUTOSAR AP只會(huì )越來(lái)越重要，因為它是順應車(chē)載技術(shù)，并不斷發(fā)展的規范，覆蓋面會(huì )越來(lái)越廣。在未來(lái)，沒(méi)有AUTOSAR AP的支持，多域融合的中央計算架構很難被搞定。
柯柱良表示，特斯拉之所以沒(méi)有使用 AUTOSAR AP，采用自己搞的一套系統，是因為特斯拉是基于互聯(lián)網(wǎng)的思維去造車(chē)。如果其它家也都像特斯拉一樣，具備全棧自研的能力，那么，就可以無(wú)需適配別人需求，自己玩就好。所以，特斯拉的做法完全可以理解，類(lèi)似于蘋(píng)自己做手機底層軟件的思路。
也許，市場(chǎng)上會(huì )出現一兩家類(lèi)似特斯拉的造車(chē)公司，但大部分企業(yè)還是需要圍繞AUTOSAR生態(tài)去做事情。AUTOSAR AP提供了一套國際化、標準化的能力，支持企業(yè)之間的軟硬件解耦。企業(yè)之間需要考慮的是如何互相兼容、互聯(lián)互通和開(kāi)放。
"AUTOSAR AP的主要優(yōu)勢就在于它是一個(gè)國際化的標準，是一個(gè)生態(tài)體系，只有符合這個(gè)生態(tài)的產(chǎn)品才有很強的生命力。多域融合的中央計算架構更為復雜，如果沒(méi)有一套統一的標準，各個(gè)域相互之間就無(wú)法真正融合，所以未來(lái)AUTOSAR AP將成為主流，像安卓一樣成為一個(gè)大生態(tài)。多數企業(yè)都是需要加入到這個(gè)生態(tài)中，大家一起共同成長(cháng)。"柯柱良認為。
零念科技定位于量產(chǎn)
零念科技從成立之初，整個(gè)產(chǎn)品規劃的定位就是要做一個(gè)可落地、可量產(chǎn)的方案，從L2再到L3，通過(guò)不斷地迭代和升維，解決智能駕駛或EE架構的安全性問(wèn)題，切實(shí)幫助車(chē)企解決痛點(diǎn)問(wèn)題?？轮贾毖裕?quot;我們做產(chǎn)品從一開(kāi)始就是奔著(zhù)量產(chǎn)去的。從公司使命：科技賦能客戶(hù)，領(lǐng)航安全出行，就可以反映出來(lái)。"
"這兩句話(huà)包含兩層意思：其一，不管是做產(chǎn)品還是工程，零念科技都希望給客戶(hù)賦能，讓客戶(hù)有更強的能力掌握中間件和底層軟件開(kāi)發(fā)；其二，零念科技的產(chǎn)品定位是高安全，旨在彌補智能汽車(chē)操作系統當前安全性方面的缺失。"他解釋道。
"另外，我們的團隊具備很強的整體系統落地的工程化能力，能夠讓軟件在資源有限的嵌入式處理器中跑得好、跑得穩。因為團隊中有很多同事曾在博世、大陸等國際Tier1或上汽創(chuàng )時(shí)智駕等企業(yè)任職，擁有整車(chē)或域控軟件部署方面的豐富開(kāi)發(fā)經(jīng)驗和較強的工作能力。"柯柱良自豪地介紹說(shuō)。
零念科技的產(chǎn)品與工具鏈
零念科技的主要產(chǎn)品包括：確定性通信產(chǎn)品PowerD-Comm、確定性調度產(chǎn)品PowerD-Sched和安全服務(wù)包SafetyOSS；提供的主要服務(wù)有：1）嵌入式系統定制 —— 基于Classic AUTOSAR對MCU/SoC安全島進(jìn)行嵌入式系統定制；2）芯片級安全驅動(dòng) —— 為SoC芯片定制安全驅動(dòng)MCAL和底層安全策略；3）TSN和時(shí)間同步 —— 為T(mén)SN芯片提供精確的QoS配置和控制并實(shí)現時(shí)間同步。
那么，零念科技分別為嵌入式系統和高算力SoC提供的解決方案和定制化的開(kāi)發(fā)服務(wù)有何不同呢？
分別針對MCU和SoC的解決方案
柯柱良回應道，不管是現在還是未來(lái)，PowerD-Comm和PowerD-Sched都支持CP和AP平臺，只是產(chǎn)品真正部署進(jìn)去時(shí)，可能部分代碼會(huì )有相應調整。
關(guān)于定制化開(kāi)發(fā)，在CP端，會(huì )采用一些比較成熟的CP產(chǎn)品，零念科技在此基礎上為客戶(hù)提供定制化服務(wù)；在A(yíng)P端，零念科技的自主可控能力更強一些，不管是AP平臺還是底層協(xié)議棧，都可以根據客戶(hù)需求進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)。
從市場(chǎng)來(lái)看，目前CP處于一個(gè)比較穩定的狀態(tài)，各家做得都差不多；AP則處在一個(gè)不斷"變"的過(guò)程中，還處于逐漸被接受的過(guò)程，沒(méi)有達到穩定的狀態(tài)，大家都處在一個(gè)摸索階段。因此，在A(yíng)P端，客戶(hù)定制化合作的點(diǎn)會(huì )更多一些?？傮w而言，零念科技的產(chǎn)品可以解決跨域通信、調度準確性等痛點(diǎn)問(wèn)題。
1）確定性通信中間件PowerD-Comm
所謂確定性通信中間件PowerD-Comm的主要定位是用于傳輸關(guān)鍵性信號，比如車(chē)身XYZ三軸信號。從原理上看，它是軟硬件一體的解決方案，除了軟件，還會(huì )利用TSN或TTE等硬件交換芯片，基于時(shí)間片分時(shí)傳輸理論構建數據的虛擬傳輸通道， 可以解決數據流相互干擾和并發(fā)傳輸（Boost）下帶來(lái)的傳輸不穩定，延時(shí)丟包等問(wèn)題。實(shí)現不同芯片或控制器之間信號的可靠傳輸。
"PowerD-Comm的第一個(gè)應用場(chǎng)景是整車(chē)以太網(wǎng)化，因為它不會(huì )直接和SOA通信競爭，而是可以取代CAN總線(xiàn)的部分工作，以大幅降低整車(chē)總線(xiàn)的使用成本。另外，PowerD-Comm還有另一個(gè)應用場(chǎng)景，即支持當前的EE架構無(wú)縫過(guò)渡到SOA架構。因為它能夠同時(shí)支持CP的RTE接口和AP的aracom接口， 并且提供了信號到服務(wù)（S2S）的映射功能。也就說(shuō)，支持在SoC上部署一套類(lèi)似MCU的環(huán)境，可將之前部署在MCU上的算法無(wú)縫移植到SoC上。"柯柱良介紹說(shuō)。
2）確定性調度中間件PowerD-Sch
PowerD-Sch確定性調度中間件通過(guò)時(shí)間觸發(fā)調度（TIMER_TRIGGER）、事件觸發(fā)調度（EVENT_TRIGER）、數據觸發(fā)調度(DATA_TRIGGER)機制可保證用戶(hù)的應用確定性的執行。
時(shí)間觸發(fā)調度 - 通過(guò)時(shí)間確定性確保系統的安全
PowerD-Sch確定性調度的主要任務(wù)則是對智能駕駛系統的復雜任務(wù)進(jìn)行編排，保證各項任務(wù)的順利執行，避免系統資源無(wú)序搶奪、重入等問(wèn)題，進(jìn)而造成系統資源浪費，效率低下。如果沒(méi)有調度器，部署后會(huì )發(fā)現相互之間會(huì )搶占資源，導致有些任務(wù)根本無(wú)法按照設想執行，甚至會(huì )造成系統性鎖死、崩潰等現象。
"總體而言，確定性調度解決的問(wèn)題就像用木桶裝水。如果路不好走，水很晃的話(huà)，就需要很大的木桶去裝水，才能確保水不會(huì )灑出來(lái)。但問(wèn)題也就來(lái)了，在域控制器中，用'大桶'意味著(zhù)成本就會(huì )高，就好比原來(lái)只要30TOPS算力就能解決的問(wèn)題，現在可能要用70或80TOPS的大算力SoC才行。
通過(guò)確定性調度，給所有任務(wù)進(jìn)行合理編排，讓其有序執行，使'水'不再晃，SoC的算力資源就可以得到充分利用。那么，在這種情況下，就相當于可以用更小的'木桶'—— 合適的小算力資源的SoC把整個(gè)系統順利跑起來(lái)。"柯柱良形象地解釋說(shuō)。
3）LinearX CarOS工具鏈
零念科技定位于汽車(chē)領(lǐng)域的軟件供應商，具有自主知識產(chǎn)權的底層和中間件軟件技術(shù)，構建底層數據與應用平臺之間高可靠、高安全、高實(shí)時(shí)的互聯(lián)互通，形成了以工具鏈自動(dòng)化生成"底層軟件+中間件+應用層服務(wù)"的產(chǎn)品形式。
柯柱良解釋說(shuō)，首先，零念科技的LinearX CarOS工具鏈是一套非常友好的圖形化設計工具，對工程師能力的要求降低了很多，不需要寫(xiě)代碼，只要經(jīng)過(guò)培訓，就能掌握我們工具鏈產(chǎn)品的定制化配置能力。
其次，這些工具鏈可以自動(dòng)生成配置，不需要做過(guò)多的代碼二次開(kāi)發(fā)，甚至可以零代碼生成新的產(chǎn)品配置；
最后，一些監控軟件能夠快速定位到之前設計的偏差。
關(guān)于工具鏈自動(dòng)化生成"底層軟件+中間件+應用層服務(wù)"的產(chǎn)品形式，他表示，目前零念科技提供給客戶(hù)的定制化產(chǎn)品很多都是通過(guò)工具鏈實(shí)現的，例如客戶(hù)要定義一些應用層接口，只需在工具鏈上操作建模，把想要的接口模型建好，就可以自動(dòng)化生成全部代碼。甚至一些中間件軟件模塊也可以通過(guò)工具鏈來(lái)配置，比如，需要支持幾個(gè)調度模塊，都可以通過(guò)圖形化界面生成，然后生成代碼，再通過(guò)一體化CI/CD方式部署所有的代碼，集成編譯后自動(dòng)放到流水線(xiàn)中。
術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻，深耕自己擅長(cháng)的領(lǐng)域
事實(shí)上，現在很多做域控的Tier1自己也在做中間件，這對專(zhuān)門(mén)做中間件的企業(yè)來(lái)講，是不是會(huì )帶來(lái)一定的沖擊呢？
對此，有業(yè)內人士直言不諱的表示，目前域控Tier1做中間件是可以理解的。不過(guò)，總體上來(lái)看，國內行業(yè)內卷太嚴重，甚至有一些企業(yè)在做一些自己不太擅長(cháng)的事情，導致行業(yè)處于魚(yú)龍混雜的狀態(tài)。
從目前情況來(lái)看，其中有一些做中間件的公司還缺乏一定的專(zhuān)業(yè)性，比如，有些企業(yè)中間件的Base是用開(kāi)源方案，甚至是用ROS方案，這樣的方案可能僅限于做一個(gè)Demo，要想真正量產(chǎn)，還要做功能安全的驗證，這些開(kāi)源方案很難做到量產(chǎn)。
柯柱良認為，有些廠(chǎng)家的中間件過(guò)于定制化，只能適配自己的板子。對主機廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，他們更希望有一套支持廣泛的中間件方案，而不只是單獨適配某一套硬件，不然就又回到了軟硬件一體的老路。從商業(yè)邏輯上說(shuō)，主機廠(chǎng)肯定希望中間件能夠實(shí)現充分的軟硬件解耦，而且解耦越徹底越好，這樣可控性才會(huì )更強。
在行業(yè)發(fā)展初期，還沒(méi)有特別好的產(chǎn)品出現之前，可能大家都想自己嘗試去做一做。但是，隨著(zhù)行業(yè)逐漸成熟，最終還是會(huì )趨向于專(zhuān)業(yè)分工，大家各自去做自己比較擅長(cháng)的事情。
"零念科技專(zhuān)注智能駕駛平臺軟件，致力于持續不斷地提升自己的"軟實(shí)力"，為智能汽車(chē)和智能駕駛提供完全自主可控的操作系統，以及高度可擴展的安全基礎軟件平臺和定制化的解決方案。"柯柱良最后總結說(shuō)道。
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稿源：美通社
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