徽州骆驼 · 5月16日

汽车 AI 操作系统研究:从 AI 应用、AI 驱动到 AI 原生

佐思汽研发布《2025 年汽车操作系统与 AIOS 融合研究报告》,阐述 AI 在汽车 OS 中的应用现状与趋势,剖析整车操作系统与 AIOS 如何相互赋能、共生演进。

整车操作系统与 AIOS 的关系

  • 2023-2024 年,伴随中央计算架构兴起,域操作系统开始向整车操作系统演进,由整车操作系统承担打通全域软件体系的功能;
  • 2024 下半年,AI 大模型开始量产上车,既对整车操作系统的多项能力提出了新的要求,又反过来赋能整车操作系统的调度能力,进一步推动汽车 AIOS 的应用。

AIOS 是基于 AI 驱动的操作系统,能够赋能操作系统的“智能化”,即在执行调度和运行任务时,系统能够自主优化和决策。AIOS 代表着车辆智能化水平的高度,负责处理复杂的感知数据、执行智能决策、实现人性化交互,而汽车整车操作系统是承载车辆各项功能的软件基石,两者的深度融合并非简单的功能叠加,而是驱动底层架构重塑、产业链深度协同、以及行业竞争规则重构的关键力量。

整车操作系统与 AIOS 的关系

image.png

来源:佐思汽研《2025 年汽车操作系统与 AIOS 融合研究报告》

01

整车操作系统支撑 AI 能力落地:除了提供算力、数据外,整车操作系统的 SOA 架构通过标准化接口将车辆功能抽象为独立的服务,实现了软硬件解耦,并且通过原子化服务,使得不同软件模块的接口易于调用,为 AI 模型提供了稳定、灵活的调用环境。

以吉利为例:吉利定制型操作系统 GOS 基于 SOA 开发框架,将各种汽车功能封装为服务,使得 AI 功能可以快速调用这些服务,实现应用的敏捷开发和迭代,为 AI 能力的快速“上车”和持续优化提供了基础;2025 年初,吉利提出“全域 AI”体系,操作系统升级成为 AIOS,设置模型层,由 AIOS 整车操作系统进行调度。

吉利 AIOS 体系

图片

来源:吉利

02

AI 对整车操作系统进行重构:推动整车操作系统从传统的“功能驱动”模式向更智能的“意图驱动”模式转变:

  • 应用层的 AI Agent 能够调用大模型的语义分析能力,精准理解用户的自然语言指令甚至潜在意图,并自主地调用不同的底层软件模块来完成任务,通过“意图驱动”的交互模式,赋予汽车主动理解需求并提供服务的能力,显著提升了用户体验的自然性和便捷性。
  • 中间件层(或模型层)的大模型除了为 Agent 提供调用接口外,还通过规划能力优化整车操作系统的调度能力。整个过程基于历史数据和实时系统状态,运用强化学习和运筹学算法,对系统资源分配、任务优先级排序进行动态规划。例如,当用户同时发起导航规划与高清视频播放任务时,大模型可预判导航路径计算的紧迫性和视频解码的资源需求,提前协调 CPU、GPU 和 NPU 算力,在保证导航响应速度的同时,确保视频流畅播放,避免传统调度算法中因资源抢占导致的卡顿现象。
  • 资源层的数据成为连接二者的关键,整车操作系统负责数据的采集和管理,AIOS 则负责数据的分析与决策。

整车操作系统与 AIOS 架构对比

图片

来源:佐思汽研《2025 年汽车操作系统与 AIOS 融合研究报告》

以诚迈科技为例,子公司智达诚远开发 ArraymoAIOS 1.0 端侧 AI 操作系统,与 FusionOS 2.0 汽车操作系统共同构成 AIOS 技术基座。该底座特点包括:

  • 支持通过高通 SA8775P 构建座舱智能体、通过英伟达 Orin 构建整车智能体,分别搭载 10+个深度优化的端侧模型(包括 DeepSeek、Llama、Baichuan、Gemma、Yi-Chat 等);
  • 引入智能调度算法,实时监测并分析文本、图像、音频等多模态的任务负载,智能调整 CPU、GPU 和内存等资源的分配策略;
  • 引入 AI 加速引擎 AMLightning,用于快速调度 AI 芯片各个计算单元的能力,让各类推理任务运行在最适合的计算单元。

基于英伟达 Orin 的智能体

图片

来源:诚迈科技

AIOS 的演进:从 AI 应用,AI 驱动,到 AI 原生

在汽车领域,AI 最初集成在操作系统的应用层,通过接口进行场景调用;进入 AIOS 时代后,开始向底层渗透,从集成在中间件层进行驱动,向触及 OS 内核和底层架构进行深化,未来会演化成 AI 原生的 OS。

操作系统演化路径

图片

来源:蔚来,佐思汽研

截至 2025 年 4 月,AI 在 OS 中集成有三种方式,也对应着 AIOS 发展的三个阶段:

  • AI 应用阶段:作为应用接入,服务于场景;
  • AI 驱动阶段:在中间件层接入,通过 AI 控件化,更加灵活的驱动不同软件功能;
  • AI 原生阶段:LLM 作为微内核的模块化组件进行调用,为整个操作系统提供平台级的 AI 能力。

华为认为 AI 技术在终端产品落地时,一般经历 “应用层集成 AI”、“系统层融合 AI”、“以 AI 为中 心的全新 OS”三个阶段

图片

来源:华为

截至 2025 年上半年,多数主机厂如理想的星环 OS、蔚来的 Sky 天枢 OS、小米的 Hyper OS、吉利的 AIOS 整车操作系统 GOS,已经完成 AI 在应用层的布置,开始尝试将 AI 组件集成在中间件层。

蔚来 Sky 天枢 OS 的中间件层包含模型调用接口、Agent 框架等

图片

来源:蔚来

小米 AIOS 演化方向:加强中间件层 AI 组件的能力

图片

来源:小米

AI 应用阶段

在该阶段,AI 集成在操作系统应用层,用于场景调用;操作系统主要为 AI 提供算力支持和数据接口,以实现导航、语音交互等基础 AI 功能的优化和升级。例如,在“用车助手”场景中,当用户调用 AI 进行用车知识回答,应用层的 AI 先分析需求,再将指令转化为请求,通过调用数据库中的数据,完成相关问题的数据搜索,并组织自然语言回复在中控屏。

案例:DeepSeek 在座舱中的调用

图片

来源:上汽通用公众号

AI 驱动阶段

在该阶段,AIOS 向中间件层渗透,成为座舱实现 AI Agent 调用的主流方式之一。上层的 Agent 通过 AI 组件,向 framework 模块直接调用 SOA 原子服务控制车身部件或其他软件功能,同时通过工具链可以向外部调用多个工具和生态接口,实现 “无触控” 场景自动化。

以理想 MindVLA 的“拍照寻人”功能为例,需要 MindVLA 先后完成实物识别、地图数据匹配、路径规划等步骤,涉及到 AI 推理框架、推理加速等组件的使用以及外部地图、定位数据的调用。

理想“拍照寻人”功能

图片

来源:理想

理想星环 OS 的 AI 子系统在中间件层,除 AI Runtime 外还包含了 AI 推理引擎、推理加速框架等组件。

理想星环 OS 中的 AI 子系统

图片

来源:理想

此外,AI 工具链也是重要 AI 组件之一,一般包括以下功能:

AI 工具链功能

图片

整理:佐思汽研

AI 原生阶段

AI 原生(AI-Native)指的是以 AI 为核心驱动力,在设计之初就深度融合 AI 技术的系统、产品形态。

进一步,AI 原生的 OS 是指设计之初就将 AI 深度融入操作系统的底层架构,具备系统级 AI 能力,并提供全场景智能化体验与丰富的智能体生态的操作系统。

因此,当 AI 与 OS 实现深度融合,形成“AI 原生”的操作系统后,该操作系统能够根据应用场景和任务需求智能优化资源分配、调度任务,从而实现系统整体效率和智能化水平的质的飞跃,而非仅仅将 AI 作为 OS 上层的应用或功能模块。

AI 原生的 OS 具备如下特点:

AI 原生的 OS 的特点

图片

整理:佐思汽研

以华为为例,其原生智能的 OS 具备如下特点:

  • 统一的 AI 系统底座
  • 原生智能应用
  • 小艺超级智能体
  • 开放生态

即在 AI 系统底座的支撑下,构建超级应用/智能体,并打造丰富的生态圈。原生智能的鸿蒙 OS 具备多模态理解、用户个性化数据理解以及隐私保护能力,具备全场景感知和协同能力。

华为原生智能的 OS 架构

图片

来源:华为

2025 年 4 月,华为发布鸿蒙座舱 HarmonySpace 5,采用 MoLA 混合大模型架构,通过盘古大模型为首的多模型基座(含 DeepSeek)实现系统 Agent 与垂类 Agent 场景应用,整个上层应用通过鸿蒙 OS 5.0 的系统级 AI 能力支撑。

鸿蒙座舱 HarmonySpace 5 的 MoLA 架构

图片

来源:华为

鸿蒙 OS 实现了控件的 AI 化

图片

来源:华为

以中科创达为例,2025 年将滴水 OS 升级成了 AI 原生的 OS,在如下方向做出优化:

滴水 OS 针对 AI 原生的优化

图片

来源:中科创达

滴水 OS 的 AI 中间件内含 Agent 感知/执行服务、Agent 管理框架,用以支撑多智能体交互,同时包含大模型推理与调度框架,支持多种云端、端侧大模型接入,实现生活多模态识别和环境牵引等功能。其 framework 提供 SOA 服务,通过原子化支持模块化软件功能调用。

AI 原生的滴水 OS 层级示意图

图片

来源:中科创达

END

作者:佐思汽研
来源:佐思汽车研究

推荐阅读:

更多汽车电子干货请关注汽车电子与软件专栏。欢迎添加极术小姐姐微信(id:aijishu20)加入技术交流群,请备注研究方向。
推荐阅读
关注数
5796
内容数
531
汽车电子与软件行业的相关技术报道及解读。
目录
极术微信服务号
关注极术微信号
实时接收点赞提醒和评论通知
安谋科技学堂公众号
关注安谋科技学堂
实时获取安谋科技及 Arm 教学资源
安谋科技招聘公众号
关注安谋科技招聘
实时获取安谋科技中国职位信息