清華李克強:智能汽車創新發展戰略及計算基礎平臺研發進展


3月26日,首屆中國功能型無人車技術與行業發展論壇順利召開。清華大學車輛與運載學院教授、汽車安全與節能國家重點實驗室主任、國家智能網聯汽車創新中心首席科學家李克強作了題為《智能汽車創新發展戰略及計算基礎平臺研發進展》的主旨演講。以下是李克強教授的報告原文:


尊敬的項昌樂院士,各位領導、各位業界的同仁,大家上午好!非常高興能有機會代表我們團隊,向大家報告我們的工作。


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智能汽車是新一代科技革命的代表性產業,是世界各工業強國的戰略競爭之地,歐盟、美國、日本和中國都將其列為國家重要發展戰略。

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智能汽車發展的戰略態勢,我們可以從以下幾個方面來看:一是技術層面,智能汽車已經成為帶動AI、信息通信、大數據、云計算等發展的戰略制高點。從產業層面來看,智能汽車與相關產業加速跨界融合和深度協同,產業鏈重構和價值鏈不斷擴展延伸。從應用層面來看,智能汽車產品功能和使用方式深度變革,已經使其轉變為智能移動空間。從競爭層面看,世界各國都在制定相關國家戰略,強化部門協同合作創新,有的國家已經在智能汽車領域形成先發優勢。

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對我們國家來講,智能汽車的發展得到了高度重視。去年2月國家發改委等11部委聯合發布了中國《智能汽車創新發展戰略》,形成了智能汽車頂層設計規劃,明確提出智能汽車發展的遠期愿景和近期目標。最終目標是全面建成中國標準智能汽車體系和架構,真正實現安全、高效、綠色、文明的汽車強國愿景,充分滿足人民日益增長的美好生活需要。近期目標是到2025年,完成六大體系建設,實實在在地進行市場培育,支持完成產業發展所需要的基礎設施建設。

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在這樣一個重大發展戰略里面,需要構建智能汽車發展的六大體系,包括技術創新體系、產業生態體系、基礎設施體系、法規標準體系、產品監管體系、網絡安全體系。

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技術創新體系方面,智能汽車是高新技術產品,我們必須要形成支撐自身產業發展技術體系,突破關鍵基礎技術,其中包括基礎前瞻技術、共叉技術,也包括完善測試評價技術,還要開展應用示范試點。

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另外需要先進完備的智能汽車基礎設施體系,雖然我們在談智能汽車,智能汽車平臺除了車本身以外,我們還需要基礎設施,不僅是交通基礎設施,還有信息的基礎設施,比如定位、通信、大數據、云平臺等。

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當然還包括建設完整的基于新一代的智能汽車的法規標準體系、產品監管體系和網絡安全體系,因為智能汽車不僅僅具有商品屬性,還是一個具有很強社會屬性的產品。社會屬性里面很重要的一部分就是未來汽車需要信息、物理融合的系統,所以從端、管、云幾個方面都需要對信息安全、數據安全作完整的體系構建。

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針對國家形成共識所頒發的智能汽車發展戰略,需要建立中國標準的智能汽車,而滿足中國標準的智能汽車的最大特點需要建設智能網聯汽車,智能網聯汽車是自動駕駛新的發展階段,它對我們現有的單車智能和網聯式汽車進行融合,兩者融為一體形成新產品、新模式、新生態。

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與常規汽車相比,智能網聯汽車具備兩大重要特征,一是多技術交叉,跨產業融合,不僅是機電一體化,而且是機電信息一體化,需要汽車、交通設施、信息通信基礎設施等多個產業跨界融合。二是本地屬性與社會屬性增加。世界各國都在探索不同的技術路線與產業發展模式。

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中國通過《智能汽車創新發展戰略》的發布,來推動設計車路云一體化建設,首先構建行業共識的體系架構。智能汽車是由它的物理空間映射,通過新一代移動互聯方式映射到信息空間,然后通過虛實融合為一體的體系架構。這樣一個復雜系統,相關建設難度很大,包括車輛架構建設、基礎設施建設。現在我們已經按照這樣的思路和架構在推進。

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在這樣的復雜系統架構下,要有五大基礎平臺:云控基礎平臺、信息安全基礎平臺、計算基礎平臺、車載終端基礎平臺,高精度動態地圖基礎平臺。也需要有兩個支撐點,車腦和云腦,今天我們談談車控技術平臺里面的基礎,也就是車腦。

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為什么有這樣一種基礎架構的平臺?未來新一代移動互聯技術出現以后,智能網聯汽車會對汽車產品和產業生態發生改變。我們要通過軟件定義車輛,平臺軟件化,車輛處理融合中心化以及車輛行駛功能智能化。在這種情況下,智能網聯汽車全面接入數據鏈路,為車云大數據、信息安全、生態應用提供融合載體。針對未來新型移動數據中心的要求,我們需要新一代軟硬結合的集成體。我們對集成體給了一個定義,稱之為計算基礎平臺。

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計算基礎平臺的出現改變了產業的生態模式,左邊是傳統的產業鏈的形式,首先是整車廠,然后是ECU軟硬件,然后是二級供應商包括芯片、內核系統、IP等。智能網聯汽車時代需要新的技術,包括處理器異構技術、基礎軟件框架、AI應用、硬件加速以及中心云、邊界云的數據共享信息安全、高精度地圖基礎支撐,目前沒有一家企業能夠獨立承載,所以未來會有新的產業生態誕生,我們定義了1.5級供應商的概念。未來我們要做自動駕駛車控平臺,包括車控OS等。所以,我們要研發出計算基礎平臺,誕生一種新的產業生態。

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在這樣一種平臺下,對產業產品、產業生態與組織形態的定位確定以后,我們認為未來基于這樣的計算基礎平臺,會創建新一代軟硬件生態體系。最早的PC時代有Wintel聯盟概念,智能數碼時代有AA聯盟,智能網聯時代我們希望在中國標準推動下實現中國車輛生態。這個過程,我們可以借鑒過去的經驗,通過重點模塊的突破,為中國車用操作系統、車用芯片等卡脖子技術提供產業化平臺。

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我們通過與行業反復討論形成了共識:藍色框架是車控OS操作系統,紅色框架涵蓋基礎硬件。這是軟硬結合的方式,把應用軟件加上硬件以后形成應用平臺,這是我們需要突破的產品。我們認為自動駕駛操作系統是運行在異構分布硬件架構上的實時安全平臺軟件,可以提供整車及部件感知、規劃、控制等功能框架并向上支撐智能網聯駕駛生態軟件集合。計算基礎平臺包含自動駕駛操作系統和異構分布硬件架構兩部分,提供開發適配不同車型計算平臺產品的基礎共性軟硬件。

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我們認為這種產品架構,是未來中國標準智能汽車的核心平臺,形成了行業共識,我們不斷推進這種架構的產品定義和規范標準制定。

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我們正在開展相關領域的重大項目攻關,打造計算機基礎平臺產品和生態。在重大產業攻關領域:進行彈性擴展異構分布硬件平臺;實時安全的智能汽車操作系統功能軟件;計算基礎平臺安全模塊;智能汽車操作系統基礎生態功能模塊的研究。預期產業的攻關目標:突破新一代“核”“芯”技術并產業化,推動中國自主開放、行業融合、高效定制開發的智能汽車產業發展;支撐網聯云控、車云大數據、信息安全等生態應用。

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基于共識的參考架構,我們正在整合和組建市場化主體推進計算機基礎平臺自研開發及產業化工作,包括三大產品和兩大平臺。產品一是智能網聯汽車的ISVOS1.0產品,產品二是異構硬件,產品三是車路云協同基礎軟件;平臺一是車輛平臺搭建,平臺二是OS與車輛集成。

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基于行業的共識架構開發,各種企業的架構都可以使用。過去各個企業做的是垂直領域,沒法協同發展,沒法形成有效生態。未來形成了平臺化產業生態,可以跨車型、跨硬件有效協同,包括不同級別的自動駕駛汽車產品。還具備可擴展性,可以用第三方算法,也可以用我們自己的算法,也可以用定制的算法,包括全生態,網聯云控、車云計算、信息安全等。新一代智能汽車沒有這些生態產品是無法推進的。

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具體來說,我們整合行業力量進行開發,獲得了國家和行業的大力支持,已經完成整體架構設計、功能模塊設計、代碼開發、軟硬件集成調試、仿真搭建以及車輛線控平臺等閉環迭代開發。

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在這樣的情況下,也開始形成產業生態合作伙伴,我們不能閉門造車,通過技術鏈打通、產業鏈協同,真正形成產業應用。在行業共識下,我們通過制定標準,關鍵技術攻關,與上述合作伙伴做戰略協同,開發未來新一代智能汽車車控系統的計算基礎平臺,包括廣義的車載OS系統、可擴展硬件等等,推動形成完整的產品。

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