申请技术丨AliOS Drive智能驾驶操作系统
申报领域丨软件
产品描述:
AliOS Drive智能驾驶操作系统是符合智能网联汽车中国方案要求的智能驾驶操作系统。它在架构设计上遵循智能网联汽车中国方案要求，在技术上拥有双核驱动、分层解耦、跨域共用等核心特色。AliOS Drive由AliOS RTOS与AliOS Safety Linux形成双核驱动，兼具安全与性能优势，其基础系统的安全域为AliOS RTOS, 是自研安全实时微内核，达到汽车功能安全最高等级“ASIL-D”要求；性能域为AliOS Safety Linux，基于Linux进行实时安全增强，可支撑自动驾驶高性能计算需求。此外，斑马智行自研的AliOS Hypervisor为双核提供了很好的融合机制，同样达到汽车功能安全最高等级“ASIL-D”要求。
独特优势:
斑马智行研发的AliOS Drive智能驾驶操作系统不仅拥有高效优化、融合异构的双核，而且还自研经过强化安全并深度优化效率的AliOS Hypervisor，以及AliOS Drive中间件，支持智能驾驶应用的高效开发和优化。
一、AliOS RTOS基于ASIL-D安全微内核，生态兼容性佳AliOS RTOS基于安全微内核打造，已通过T?V莱茵颁发的国际标准ISO 26262汽车功能安全最高等级ASIL-D认证，拥有高可靠性、高安全性、硬实时的特点，它的最大中断和调度延迟小于5 us。在生态兼容方面，AliOS RTOS支持地平线 J5/J3，芯驰 X9H，TI TDA4, 高通 8155，英飞凌 TC397 等硬件平台；同时拥有良好的应用生态支持能力，支持高至PSE54，80+%覆盖支持POSIX 1003.1-2017。AliOS RTOS拥有丰富的调试工具，支持相关中间件/语言/算法/工具生态软件，完整支持full-size TCP/IP栈，开源FastDDS一行代码不改可以直接运行。
二、AliOS Safety Linux 高性能宏内核AliOS Safety Linux从内核态到用户态全面增加安全覆盖，并对实时性与稳定性、性能进行综合调优。斑马智行采用最佳实践、诊断工具、技术产品三法合一解决实时补丁的稳定性问题，并通过锁优化、中断优化等多管齐下的技术解决实时补丁的性能降级问题。经过综合调优，在测试中，AliOS Safety Linux与普通Linux内核网络性能相当，而比普通实时内核性能提升22%-35%。AliOS Safety Linux实时增强后平均调度延迟lt;10us。
三、AliOS Hypervisor 强化安全并深度优化性能Hypervisor可以实现硬件资源的整合和隔离，使应用程序既能共享CPU等物理硬件，也能依托不同的内核环境和驱动运行，从而满足汽车领域多元化应用场景需求。AliOS Hypervisor已通过T?V莱茵颁发的ISO 26262 ASIL- D以及IEC61508 SIL3等级产品双认证，是国内首个在虚拟化领域同时通过两项最高等级功能安全认证的虚拟化平台，拥有高可靠性、高安全性、硬实时、高确定性、高性能的特点，硬实时分区引擎，支持CPU/内存/IO/中断资源完全隔离，支持高安全隔离基础上的高效硬件资源共享等，可实现毫秒级多VM并行启动，实现安全、低延迟/高性能IPC，Inter-VM 延迟lt; 10 μs。AliOS Hypervisor广泛支持多个芯片平台，包括地平线 X3/J3/J5，芯驰 X9H，TI TDA4, Infineon TC397，瑞萨 RH850/U2x 等芯片平台。
四、AliOS Drive中间件支持智驾应用的高效开发和优化AliOS Drive中间件在基础系统之上起到更好支持智驾应用开发的作用，具有以下优势:
1)提供高性能/安全数据通信:斑马智行基于RUST的自研 DDS提供对AutoSAR AP/CP, ROS2支持，支持跨芯片平台 SoC/MCU；为智驾场景提供特定QoS策略。
2)提供关键任务确定性保障:异构调度框架支持智驾关键任务在异构硬件上的确定性运行保障，支持基于WCET的自动化任务编排。
3)提供分层/软硬融合的算力优化支持:AI计算加速引擎/框架兼容主流AI框架，结合编译优化和自动算子调优，基于RUST的安全运行时提供异构硬件环境下的高性能计算。
应用场景:
作为底层操作系统，AliOS Drive智能驾驶操作系统一方面与芯片协同，让算力发挥出更大作用，另一方面更好地支撑功能软件与应用软件开发，带来安全、智能的APA、AVP、NOA、TJP等辅助驾驶及自动驾驶体验。AliOS Drive解决来自自动驾驶的四大挑战，
一是符合功能安全要求，支撑实时与高性能计算；
二是实现对传感器带来的AI大数据的流转与处理；
三是满足自动驾驶应用的复杂性要求，兼容、拓展支撑生态，软硬解耦；
四是应对自动驾驶应用的社会性、敏感性，实现对系统信息与数据安全的强化支撑。
未来前景:
智能驾驶操作系统是智能网联汽车的关键性技术，伴随自动驾驶技术的发展，行业对操作系统基础软件的需求与日俱增。当前，全球汽车操作系统的竞争格局尚未固化，本土企业迎来窗口机遇期，符合智能网联汽车中国方案要求的自主OS发展前景巨大。AliOS Drive智能驾驶操作系统可以为车企提供独特的技术与生态价值，包括:
一、符合“中国方案”的先进性，满足数据安全与网络安全等监管要求，按中国方案路线演进，技术引领，可结合车路云一体化路线发展；
二、核心技术受控，AliOS操作系统符合中国市场特点，并持续演进，分层解耦与标准化，让车企可构建开放可控的技术和供应链体系；
三、共创差异化产品，斑马智行提供高效的基础技术底座、工具链及SOA架构能力，联合生态伙伴与车企共创差异化产品和服务。
金辑奖介绍:
由盖世发起，旨在“发现好公司·推广好技术·成就汽车人”， 并围绕着“中国汽车新供应链百强”这个主题进行展开，表彰在新“人机时代”下，汽车产业深度变革过程中，拥有头部影响力的企业以及正处于高速成长阶段的具有新技术、新理念、新模式的前瞻型公司，进行优秀企业及先进技术解决方案的评选，向行业内外展示这些优秀的企业和行业领军人物，共同推动行业的发展和进步。
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