对话黑莓QNX董渊文：QNX是汽车智能化最关键的一块拼图

NE时代新能源 · 公众号 · · 2024-07-19 07:00

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电动化和智能化一直被看作是汽车产业升级的两大重要方向。尤其是在如今行业高度竞争的情况下，电动化和智能化已经成为企业差异化竞争的两大重要“法宝”。和电动化技术不同，智能化技术更强调软件算法以及芯片能力。在实际工作中，软件算法和芯片是如何协同工作的？为了解开这个问题，NE时代与黑莓QNX大中华区首席代表董渊文深入对话，一同探讨QNX是如何助力实现汽车智能化功能的。

“QNX就像个桥梁”，董渊文总结道。

01.

操作系统是桥梁也是基石

由于汽车各厂家方案的不同，汽车智能化技术也多种多样。但基本框架其实是类似的，从下往上依次是芯片、操作系统、中间件、算法和应用、数据和云共五层结构组成。当然，由于各企业定义不同，这里的操作系统也常被称之为底软或者操作系统内核，而把其与中间件再统称为操作系统。尽管叫法存在差异，但作用其实是一样的。为了方便理解，我们以下称其为操作系统。

在上述五层结构中，除硬件和芯片外，其余四个都是通过软件来实现的。 操作系统位于整个架构的第二层，向下提供与硬件交互的基本操作和服务，向上为上层软件提供所需的运行环境。 在实际工作中，操作系统最基本的功能便是负责管理系统的进程、内存的分配、设备驱动程序，直接决定着系统的性能，尤其是稳定性。对于不同的域控制器，除了这些基本的作用外，还需要提供一些额外的服务。比如针对座舱，为了实现一颗芯片控制多个屏幕，需要包括虚拟化技术在内的多项技术。针对智驾，则需要满足极高的功能安全。

QNX便属于这一层。正是由于操作系统在串联芯片和算法过程起到了重要的作用，因此常用“桥梁”和“基石”来形容它的重要性，也是汽车智能化不可或缺的一块拼图。

02.

QNX获胜的关键-产品优势&合作策略

根据多个数据来源统计，QNX是目前座舱和自动驾驶中应用最多的操作系统。（根据IHS统计，2021年QNX全球市场份额60%。根据Strategy Analytics统计，QNX占据了超90%的市场）。 TechInsights统计的数据也说明了这一点，截止2023年6月，QNX全球装车量突破2.35亿辆。

对于外界关心的价格问题， 董渊文回答道，其实QNX并不贵。以一台售价2万美元的车型的BOM成本来测算的话，QNX可能占不到万分之一的成本，占比非常小。 QNX的授权方式，由三部分组成：。

第一部分，开发授权费， 这块是标准化的费用即授权客户采用QNX开发环境、编译器等进行开发。 第二部分，技术支持费用 ，按需收费， 第三部分，版权费用，按照实际出货的数量收费。

因此从成本组成来看，QNX所占的比例并不高。所以也不存在以价换量的情况。

为何能取得如此成功。总结来看，主要是，Function Safety功能安全和Cybersecurity网络信息安全以及良好的可移植性。

从原理上来看，QNX是由微内核以及一组协作的系统服务进程组成，微内核只提供最小化的服务以及软件总线供各个软件模块进行通信和协作。由于服务进程与操作系统内核是相互隔离的，因此当服务进程出现问题时并不会影响内核，高度的模块化设计也带了了系统隔离性，进一步提升其可靠性，满足最高等级的功能安全等级要求。

与之相对的Linux是基于宏内核的操作系统，在使用时需要对内核进行裁剪，并且难以满足功能安全要求。正是因为此，宝马的自动辅助项目xPAD在2021年从Linux切换到QNX，目前已经大规模量产。另外，国内自动驾驶企业卓驭（原大疆车载）在其介绍中也提到对操作系统和中间件的要求，即安全隔离、安全加载、确定性调度、冗余设计、通讯的端到端保护、持久化储存的端到端保护和高性能组件以及故障诊断。可以看出其对操作系统的核心要求依旧是高功能安全性，这也是卓驭选择QNX作为智驾操作系统的原因。

具体到不同的应用领域，座舱和智驾，QNX又有不同的倾向性。

针对于座舱领域，凭借安全可靠的优势，QNX首先在液晶仪表中实现了大量应用，积累大量的基础客户。后随着一芯多屏技术的普及，即一颗芯片驱动座舱内多个屏幕，QNX增加了Hypervisor虚拟化技术，以此在座舱领域延续了液晶仪表的优势地位。 据悉QNX采用基于优先级的虚拟CPU共享模式，每个虚拟CPU拥有自己的优先级和任务序列，确保高安全优先级任务能够占有更多资源。 在满足功能要求的同时保证安全性。

另外便是可移植性。因为QNX是满足POSIX PXE54标准的，POSIX标准明确了可以移植的OS接口应具备的条件，尤其是与底层的控制机制等 。因此QNX是可以快速移植到其他域控领域中的，这点对于下游客户开发而言非常友好。

对于自动驾驶领域，和座舱领域不同的是，其没有应用生态的部分，因此重点是考虑交互的实时性和稳定可靠性。QNX天然的安全性具备先天的优势，加上能够快速移植，在自动驾驶领域同样取得了巨大的成功。事实上，在智驾领域，主要的选择就是QNX或者Linux。而QNX几乎占据绝对主导地位。

有了技术基础之后，接下来便是产品策略。董渊文介绍到， QNX的每次升级都和客户的需求息息相关，这也是QNX成功另一主要原因。

前文提到，Hypervisor虚拟化技术是一芯多屏的重要技术。而QNX之所以在座舱中大获成功，离不开客户生态的建立。早在2017年QNX便与国内头部整车企业合作开发一芯多屏技术，当时芯片采用的是英特尔。之后又参与了多个一芯多屏的项目，积累了大量的经验。

此后，QNX在与后续高通合作的过程中便轻车熟路。并于2018年3月正式发布了QNX Hypervisor 2.0 虚拟化产品，补充了一芯多屏最为关键的一个环节。 之后黑莓QNX与高通、安卓一起形成了一个优势互补联盟，根据英文首字母组成QQA组合。 即高通提供座舱芯片，黑莓QNX提供底层软件操作系统，安卓则提供整个应用生态。凭借这种组合，黑莓QNX后来在市场中打败了之前绝大多数虚拟化技术。

在智驾领域同样如此。英伟达的DRIVE AV全套协议栈的底层系统DriveOS中就采用QNX作为底层软件驱动，通过TUV莱茵ISO26262 ASIL D最高等级功能安全认证。目前QNX已经与多家国内头部的芯片方案公司实现合作，其中不乏地平线、瑞芯微、紫光展锐、黑芝麻、芯驰等国内芯片公司，产品领域主要涉及座舱和智驾。

03.

未来的方向在哪里

“QNX更多的是客户导向，严格来说，市场需要的便是QNX升级的方向” 董渊文总结道。

QNX大概有5类合作伙伴，分别是整车企业、一级零部件企业、中间件企业、方案整合企业和芯片企业，贯穿了整个智能化产业链的上下游，合作形式也多种多样。比如对于整车企业，QNX主要提供开发环境工具以及版权授权，对于芯片企业，则提供底层驱动。

也正是因为广泛的客户合作，使得QNX保持一定独立性的同时能够精准判断未来的趋势，实现针对性的产品优化。

随着汽车集中式架构的发展，座舱和自动驾驶表现出融合的趋势，加上芯片企业的助推，使得舱驾一体逐步成为现实。 最新发布的QNX SDP 8.0架构中一个重大的升级便是满足舱驾一体的需求，与之前版本相比，针对性能做了大幅度的优化，平均提升30%~40%。 为了满足舱驾一体的需求，QNX团队重新优化了操作系统内核和开发工具，能够适配几千个开源软件项目，减轻客户部署的难度。

因为舱驾一体同时涉及座舱和智驾相关的资源部署，软件的可移植能力就变得非常重要。QNX本身满足POSIX标准，其易于移植的特性，进一步的加快了舱驾一体的速度。

除舱驾一体这一关键特性外，QNX SDP 8.0还针对适配多核高性能处理器的应用做了升级优化。最大程度支持未来集中式电子电气架构的发展。

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