汽车因为供应链很长,涉及面非常广,汽车软件的复杂度也很高。
1.2022-2023年全球汽车软件开源生态
2022年,汽车行业的战略技术储备通过成本及供应链的棱镜,在市场表现上展露明显,技术架构也 随着软件比重及EE架构进入了新的双螺旋进化模式。目前各车企根据自身供应链条件的不同,也正 处于不同的发展阶段。软件定义汽车正在通过软件的技术、基础技术的普及、科技团队的引入影响 汽车行业,促使整个行业进入到一个新的发展阶段。

基于以上的行业发展趋势,软件的比重在汽车研发时间以及成本上均上升迅速,据麦肯锡的预测,到 2030年软件的比例将达到30%。2025年汽车软件的市场规模将达到620亿美元,尤其是网络,车用芯 片,V2X架构以及云端基础设施的完善,“硬件预置、软件解锁”的产品策略将会出现在汽车的多个 功能域中。
要做好灵活的上层架构,需要在性能强大的硬件架构基础上,有一个“可编程”“安全成熟”“生态 丰富”的车用操作系统。因此,车用操作系统成为车企核心竞争力的基石。但由于底层操作系统的投 入巨大,产出不明确,现在大多数车企还是采用了商业化的成熟产品,比如QNX、VXWorks等,成熟 产品的好处是可以非常高效地完成汽车的研发。但这些都基于相对固定的供应链体系,如果想要在 产品设计上有丰富的扩展性和灵活性,使用商业软件,需要付出昂贵的成本以及可能存在的供应链 被控风险,因此,还有很多厂商,投入了巨大的研发进行“全栈自研”,鲜有成功的案例。
从产业角度来看,需要有一种方式联合操作系统的硬件环境,需要熟悉操作系统的科技公司和科研 机构进行合力共建,对产业共性的问题进行解决,当然,还有很多的中间件以及工具,也是重要的基础软件。2022年涌现了非常多的组织,例如OpenSDV、Eclipse的SDV工作组,中国智能网联汽车产 业创新联盟的基础软件工作组等等。大家都在寻求一种新的共建模式,需要有一定的组织形式,有 共同的代码共享存储,有活跃的参与者组成的社区,这就是产业需求衍生的开源模式。
汽车因为供应链很长,涉及面非常广,汽车软件的复杂度也很高。同时,随着开源软件的引用、供应 商大量使用开源中间件或组件进行交付,在车企进行SBOM管理时迎来了巨大的挑战,需要有一个 跨部门、跨组织、跨权限的协调组织出现,进行资源、流程的配置与管理,因此,开始引入了OSPO (Open Source Program Office)。这在大型互联网企业相对成熟,对于企业在使用外部开源组件/项 目的合规,以及代码开源到外部的流程负责,协调研发、产品、市场、法务、人力进行综合的管理, 在用好开源的同时,也遵循开源世界的游戏规则,更好地融入其中。比如在2022年7月,极氪汽车成 立了自己的OSPO,取名为极氪开源合规审查小组。在同期,长安也正在考察开源软件办公室的作用 和意义,最终还是以知识产权相关部门为驱动,在合规上进行把关。
2.问题、机遇与挑战
从当前的生产模式和电子电气架构在大多数车厂的发展阶段,车企在整体开源生态上,还是一个使 用者的角度,Tire1和Tire2厂商在基础技术的投入、技术要更深入。从车企以及软件供应商和集成解 决方案的提供商来说,需要从引入开源软件或组件入手,逐渐规范起来,迎接开源带来的无限可能, 也正视可能的风险。
开源合规与供应链安全
根据新思科技发布的《2023年开源安全和风险分析》报告,2022年,在汽车所在领域(航空航天/汽车 /运输和物流),100%的代码库包含开源代码,开源代码占所有代码的73%;65%左右的代码库包含许 可证冲突(远高于全体样本的53%);63%的代码库包含高风险漏洞(远高于全体样本的48%)。
2022年9月,美国发布了备忘录(M-22-18)《通过安全的软件开发实践增强软件供应链的安全性》,欧 盟发布了提案《关于具有数字元素的产品的横向网络安全要求》(《网络弹性法案》),对软件安全提 出了相关要求,涉及符合性声明、软件材料清单(SBOM)、漏洞处理流程、第三方评估等多个方面。
在这种情况下,即使没有海外法规的倒逼,我们也应该关注到使用或应用开源可能存在以下风险: 可能会有安全漏洞; 可能在整合过程中出现Bug; 可能存在潜在的合规性问题,例如许可证和出口管制风险。
针对上述几个现状问题,开源软件的规范化使用以及合理的开源协议的使用,要尽可能地减少风险 以及为应对海内外法案做好前置准备: 合理地建立开源组件的白名单机制,从可信的托管服务商或基金会取得高质量、有限的开源组件; 增加对于公司开源加密算法数据库管理的要求,以及加密算法审查备案机制; 安全团队记录使用的组件来源,做好SBOM动态采编,并跟踪组件的漏洞报告,明确和优化组件选 型和进入流程; 法务团队了解该组件的法律合规需求,并提出风险建议,目前企业在开源软件的合规性问题上,主 要关注许可证风险和出口管制风险。前者主要是开源风险、知识产权风险、对外展示风险。后者在于 开源加密算法的使用; 通过组建专门的或虚拟的OSPO团队,从各部门协助监控整个流程的执行; 在对外输出服务或发布软件时,工程师可以根据组件来源快速梳理使用的开源组件清单,并明确 当前版本的漏洞闭合以及协议使用情况,了解最优及最糟的安全状态,可以高效地应对安全/合规的 不同场景输出。
新技术探索
GPT(Generative Pre-trainedTransformer))技术在多个车企内部的SOA中均有所提及,除了从应用端 解决类似智能客服的问题外,如果可以训练GPT参与到代码编写过程,不仅可以规范化和模块化可 靠的代码块,也可以尽可能减少人为错误。通过GPT将具有功能安全不同等级要求的代码风格,结 构和关系树结合到开发流程中,开发满足功能安全要求或者适用于汽车座舱环境的代码。要达到这 样的效果,需要对模型进行大量的训练,给予正确的边界理解,让GPT可以在汽车这种垂直领域的 软件开发中贡献力量。这里也不可避免的需要参与单位通过开源、开放的形式,在数据样本、编码要 求上进行共享,促进整体行业的技术进步。
3.主要问题的解决思路及建议
产业的技术更迭太快,人才的储备不足
通过调研,最近五年的汽车行业技术更迭,超过了过去十五年的综合。对于汽车行业的人来说,需要 学习和了解软件技术,而熟悉软件技术的人,极少有熟悉汽车这种垂直行业的,因此现在人才的引入、培养、梯队都非常有挑战。
但通过开源,或许是过渡时期解决人才短缺的一个可行路径: 芯片企业通过低成本的模拟仿真工具,让开发者,尤其是学生开发者可以尽早的进入到这样的开 发环境; 车企需要通过联合实验室的形式,将汽车所需要的技术以课题抛出,让开发者可以早日接触到真 实需求;科技企业需要引入和参与到Tire1和车企,完成对产业的理解; 开源开放,多鼓励汽车相关领域的开源社区,以不同的主题,给跨界的人才寻找也就方向,逐渐形 成大的生态。
合规使用开源,需要车企重视
无论是外部的逼迫,或者是我们从开源生态的建设来看,都需要建设规范的使用和参与开源。在出 海的需求驱动下,车企和软件供应商等需要开始储备SBOM或者相关的管理措施。
需要发出源自中国供应链体系的声音,破解很多年的规则和要求
底层系统的兼容性,以及外部工具软件的硬件清单,其实就是汽车供应链角度的朋友圈,国内鲜有企 业能够参与决策,需要通过底层系统的开源,构建和发出可控供应链体系的声音。另外,在功能安全 角度,车用系统已经发生了架构上很大的变革,但是现在的判断标准还停留在几年前。我们可组织产 业内的企业共建,在国际汽车供应链体系内发出声音,也通过生态企业的广泛应用,形成事实标准, 推进团标、国际标准的更新迭代。