“理想星环OS”整车操作系统：是什么？能干什么？

芝能智芯出品

理想汽车宣布将其自研整车操作系统“理想星环OS”全面开源，成为全球首家开源整车操作系统的车企。

我们从技术架构、开发背景及行业影响三个维度，分析理想星环OS是什么，能干什么？

理想星环OS涵盖车控操作系统、智能驾驶操作系统和通信中间件，通过软硬件解耦、资源优化及安全设计，显著提升了适配灵活性、系统性能、成本效率和安全性。开源旨在打破技术垄断，降低行业研发成本，推动协同创新，最终惠及消费者。

几年前苗部长“如果没有操作系统，芯片再强，汽车做得再好，都是在沙滩上起高楼，如果‘缺芯少魂’这个问题不解决，汽车产业走不快，也走不远”。

然后我们看到蔚来做OS了，这次理想做OS了，还开源了！开源不仅是对传统AUTOSAR架构的挑战，通过投入4年时间、200人团队和超过10亿元研发费用，理想汽车打造了一套高实时性、高可靠性的整车操作系统，并将其成果开放给全球开发者，有望加速行业技术迭代，为中国车企在智能汽车操作系统领域赢得更多话语权。

汽车行业正迈向智能化下半场，操作系统作为连接硬件与软件的核心层，其重要性日益凸显。长期以来，基于AUTOSAR架构的操作系统主导汽车电子控制单元（ECU）的标准化软件架构。

AUTOSAR 是欧洲和全球汽车企业主导的开放系统架构，致力于为汽车电子行业提供开放、标准的软件架构，其分为 Classic Platform（CP，经典平台）和 Adaptive Platform（AP，自适应平台）

● AUTOSAR CP：一般运行在 8bit、16bit、32bit 的微控制器（MCU）中，如英飞凌的 TC3xx，瑞萨的 RH850 等，芯片算力一般低于 1000DMIPs。

操作系统基于 OSEK 标准，通常由 CP AUTOSAR 供应商开发，如 AUBASS、VECTOR 等。

软件分为三层，即应用软件层（Application）、运行时环境（Runtime Environment，RTE）和基础软件层（Basic Software，BSW）。

软件模块间通过 RTE 交互，并通过 RTE 访问 BSW。BSW 又分为服务层、ECU 抽象层、MCU 抽象层和复杂驱动，应用于对实时性要求高、对功能安全要求高、对算力要求较低的场景，如引擎控制、制动系统等。采用基于信号的通信，主要包括 CAN、Lin、FlexRay 等。

● AUTOSAR AP：可运行在 64bit 的高性能处理器（MPU）、CPU 等上，如瑞萨的 H3，也能运行在虚拟硬件上，可运行在算力高于 20000DMIPs 的芯片。操作系统是基于 POSIX 的，一般由专门的 OS 厂商开发，如 eSOL 的 eMCOS、黑莓的 QNX 等。

AUTOSAR的高授权费用和闭源特性使得芯片适配周期长达6个月，耗费大量人力且不确定性高，这在快速迭代的智能汽车市场中成为明显短板。

2020年全球芯片荒进一步暴露了供应链的脆弱性，交货周期延长和价格暴涨让初创车企如理想汽车在竞争中处于劣势，促使其于2021年启动自研操作系统项目，以应对不可控风险并提升自主能力。

在这里我们看到理想在自研的过程中，聚焦还是在座舱、智能驾驶和车控一体化控制器，所以在这个计算平台的基础上做的垂直化开发。 

理想汽车选择将“理想星环OS”开源，源于对行业资源浪费和技术壁垒的深刻反思。李想认为，若每家车企都独立开发闭源系统，不仅重复投入巨大，还会延缓行业整体进步。

开源战略通过共享技术成果，降低了基础研发成本，避免了重复开发，增强了供应链抗风险能力。开源生态能够吸引全球开发者参与优化，推动技术标准化和协同创新。

在理想L系列的控制器里面，主要是Orin X（SoC）和Tc397（MCU）两颗芯片，理想最初针对的就是这两枚核心的控制芯片。

理想星环OS是一套专为智能汽车设计的整车操作系统，包含智能车控OS、智能驾驶OS和通信中间件三大模块，支持从动力控制到智能驾驶的全域业务，通过软硬件深度协同，在算力、存储和通信带宽资源使用上实现核心优化。

例如，智能车控OS通过精细化调度灵活分配资源，支持多个功能共享硬件，最快4周完成芯片适配，较AUTOSAR节省近5个月；智能驾驶OS优化任务调度和图像处理，充分利用算力并通过虚拟化技术实现“一心多用”；通信中间件统一协议提升通信效率和安全性。

这些特性赋予系统高实时性、高可靠性及模块化灵活性，支持英飞凌TriCore、ARM Cortex-R、RISC-V等主流芯片架构。从技术层面看，理想星环OS突破了传统系统模块各自为政的局限，实现了感知-决策-执行全链路的全局优化。

● 在这里支持的芯片，SoC包括 地平线 的J6M、英伟达 Thor-U和 舒马赫 SoC（自研）；

● 支持的MCU包括芯驰  E3640 、英飞凌TC3xx、瑞萨 U2 系列 和NXP   S32 系列。

理想星环OS的四大核心优势进一步凸显其工程价值，适配灵活性大幅提升，最快4周完成芯片适配，增强供应链弹性。

其次，性能显著增强，响应速度提高1倍，稳定性提升5倍，120km/h下AEB制动距离缩短7米，魔毯空气悬架提升驾乘舒适性。

成本效率更高，通过AI算力共享和虚拟化技术，性能损耗降低5倍，存储使用量减少30%，每年节省数十亿元物料成本。

安全性更强，三层安全体系（云端-车端-控制器）结合软硬件设计，签名验签速度提升4倍，确保数据隐私和系统防护。

备注：这里都是基于这个中央计算平台而言的，因为车企只要一个这样的控制器，而且四颗MCU芯片都用在中高端的方案上面。

理想汽车历时4年、投入10亿元和200人团队打造的理想星环OS，通过开源模式为智能汽车操作系统领域注入新的活力，是对芯片荒等供应链挑战的成功应对，通过软硬件解耦、跨系统优化和资源复用，理想星环OS在性能、成本和安全性上实现了全面突破。

开源战略进一步放大其价值，降低了中小车企的研发门槛，其实主要是车企要用这个系统，零部件供应商用起来在理想汽车的项目可以进一步实施。