黑莓QNX：车规级操作系统——汽车电子软件的基石

QNX 是黑莓旗下全资子公司，作为黑莓核心部门IOT技术方案事业部的最重要组成部分，承担黑莓业务中操作系统汽车基础平台软件、数据安全、物联网IOT及云计算、专利部门和无线射频单元等重要业务内容。

2024年5月16日，在2024年度吉利汽车技术论坛暨前瞻技术展上， 黑莓QNX大中华区首席代表董渊文先生就市场趋势和黑莓QNX最新的产品方案给与会的专家领导做了详细汇报。他特别提到，随着最新的QNX SDP8.0的发布，与QNX SDP7相比，在自动辅助驾驶领域，QNX 8.0基础软件开发平台的性能显著提升，POSIX标准兼容性更好，提供了更广泛的开源组件支持。QNX SDP8.0平台经过四年的研发，对QNX操作系统内核进行了重写，升级了内存管理，以太网协议栈和文件系统等核心组件。例如，与SDP 7相比，SDP 8.0在相同硬件条件下，多核调度性能提升了约60%。

董渊文 | 黑莓QNX大中华区首席代表

以下为演讲内容整理：

黑莓QNX简介

到2024年的今天，黑莓QNX提供以操作系统为核心的基础软件已经有44年的历史了，专注于汽车电子对功能安全和网络信息安全要求高的领域，广泛的应用于智能座舱，自动辅助驾驶和车身域控制器等子域，到目前为止世界上几乎所有的主机厂都已经是QNX的客户和合作伙伴。

图源：演讲嘉宾素材

在智能座舱领域，国内黑莓QNX占据了99.9%的基础软件份额，其中，80%以上的项目都基于高通芯片。大家知道在PC领域有Wintel组合——Windows和Intel，在汽车电子座舱领域也有一个有趣的组合——QQA，即Qualcomm、QNX和Android。除高通之后，余下的20%市场份额是全球其他芯片公司及国产芯片，自2019年以来在座舱领域和国产芯片，QNX也有广泛的量产项目合作。

黑莓QNX量产项目

自2018年，智能数字座舱的基础软件平台核心技术QNX Hypervisor正式发布以来，黑莓QNX在国内已经定点，并量产了超过70个主机厂的智能座舱平台项目，这一数字还将随着时间的推移而不断增长。在自动辅助驾驶领域，由于功能安全的要求，黑莓QNX得到了更为广泛得应用，例如在高通Snapdragon Ride平台上，有数量庞大得量产自动辅助驾驶项目，其他芯片例如TI、英伟达也有历史悠久得合作，另外中国国产芯片也是合作的重点。在这一领域，中国的发展速度远远领先于全球。在过去的许多年中，我们见证了中国在这一领域的巨大进步和创新。去年我们的黑莓QNX全球总裁在在疫情三年后首次访问中国后，对中国主机厂在新技术应用上的速度和规模给予了高度评价。

在探讨中国主机厂与国际同行的差异时，我们发现中国主机厂的新技术量产时间远早于国际同行，同时研发周期短，而且迭代速度上均显著快于国外的企业。这种优势让我们意识到，在中国市场，我们必须进一步强化研发能力，以更好地满足市场需求。为此，我们得到了公司更多的资源支持，以助力中国市场的发展。

在自动辅助驾驶领域，回顾我们的合作伙伴和项目，在中国，我们取得了许多全球领先的成果。例如，早在2020年5月，小鹏汽车发布的P7车型中，就全球首发了基于英伟达Xavier和黑莓QNX通过TUV莱茵ISO26262 ASIL D最高等级功能安全认证的自动辅助驾驶控制器。同时，我们也注意到，在自动辅助驾驶领域，虽然高通平台在国内市场还处于发展期，但在国际市场，尤其是高端车型中，高通的Snapdragon ride平台备受欢迎，被通用、宝马、大众、Stellentis、丰田和现代等众多知名车企所采用。

在车身控制领域，我们与多家合作伙伴等共同投入研发，推动了许多主机厂项目的成功。

图源：演讲嘉宾素材

此外，下面是黑莓QNX域控制器基础软件开发平台的框图，有四张通过TUV国际莱茵ISO 26262 ASIL D功能安全认证的证书，分别是操作系统，虚拟化，图形监控系统和跨域的IPC通信模组。

图源：演讲嘉宾素材

国外的主机厂对于功能安全的要求非常严苛，宝马作为Elisa Linux的创始成员，自动辅助驾驶项目xPAD，在基于Linux开发两年之后，放弃了Linux，重新使用QNX以满足功能安全的要求，目前项目已经量产。同时，宝马的新一代的自动辅助驾驶项目IPNEXT，也采用了基于高通8650和黑莓QNX通过TUV莱茵ISO26262 ASIL D最高等级功能安全的系统。

图源：演讲嘉宾素材

在软件开发过程中，确保功能安全是一个复杂而关键的任务。这要求开发团队不仅要关注操作系统的安全性，还要确保在公交系统上运行的库、开发工具链等都符合公共安全标准。特别是在开发阶段，即使使用了合作伙伴提供的公共安全组件，也不能忽视用户在开发过程中可能引入的不安全因素，如全局变量、不使用goto语句等。因此，开发团队必须熟读相关的安全规范和文档，提供的Safety Manual, Safety Case等，以确保开发工作的顺利进行。

在功能安全的软件设计中，需要考虑以下四个关键因素：首先是空间隔离，即在芯片上实现物理隔离，确保内存、外设、中断、CPU核等资源的独立性；其次是时域隔离，即确保在特定条件下，操作系统进程或线程以及外设等能够按需访问和释放资源，其次是双向通信，确保通信的可靠性和完整性；最后是所有通信都是可监控可追溯的。

在网络信息安全方面，系统需要通过一系列的网络信息安全认证，包括私密性、完整性、可验证性、可用性以及不可复制性等方面的测试，以确保系统的安全性。

还要提到分析增强一体平台。这个平台在两年前已经有所介绍，但随着时间的推移和技术的发展，其应用场景和功能也在不断扩展和完善。特别是在当前融合趋势日益明显的背景下，该平台的发展前景十分广阔。

图源：演讲嘉宾素材

在过去的几年中，我们见证了汽车电子五大域内每个域的融合。例如在自动驾驶项目中，高性能处理器的发展使得自动辅助驾驶功能得以集成在一个大芯片上。自2022年10月起，随着英伟达发布THOR索尔平台和高通发布Snapdraon ride flex平台，汽车电子架构开始步入跨域融合的趋势。然而，我们之前过于乐观。尽管去年很多场合中，主机厂和供应商都表现出乐观态度，认为2023年将开启跨域融合项目，但实际上这一趋势并未如我们所预期的那样迅速发展。我个人认为，这一趋势可能需要4到5年的时间才能真正实现。

在架构实现之前，我们需要确保和芯片密切配合到位的到位。国内有许多合作伙伴已经在行动。此外，我们与联发科也有合作，他们去年与英伟达联合发布了一款集成了GPU和联发科CPU的一体跨域融合芯片处理器。

QNX数字座舱云仿真开发平台

44年来，黑莓QNX始终处于持续创新中，今年，黑莓QNX发布了QNX数字座舱云仿真开发平台，实现了云上开发，线下部署的无缝衔接。QNX数字座舱云仿真开发平台可以帮助主机厂在开发阶段，通过云上的仿真环境进行应用程序的开发、测试、验证和看真机效果，最终在硬件上部署一整个流程，减少对于硬件开发环境的依赖。我们相信，这将大大提高开发效率，降低成本，达到为主机厂省钱，省力，省时间的目的。

图源：演讲嘉宾素材

我们的目标是通过云仿真环境实现软硬件的完全解耦。首先，我们在平台上搭建了云仿真环境；接下来，我们将把这一环境扩展到整个车辆领域，从自动驾驶到车身控制都可以在云上进行仿真测试。这将大大提高开发效率，降低成本，并推动整个行业的发展。

QNX SDP 8.0 基础软件开发平台

随着最新的QNX SDP8.0的发布，与QNX SDP7相比，在自动辅助驾驶领域，QNX 8.0基础软件开发平台的性能显著提升，POSIX标准兼容性更好，提供了更广泛的开源组件支持。QNX SDP8.0平台经过四年的研发，对QNX操作系统内核进行了重写，升级了内存管理，以太网协议栈和文件系统等核心组件。例如，与SDP 7相比，SDP 8.0在相同硬件条件下，多核调度性能提升了约60%。

（以上内容来自黑莓QNX大中华区首席代表董渊文于2024年5月16日在2024第二届吉利汽车技术论坛暨前瞻技术展发表的《车规级操作系统-汽车电子软件的基石》主题演讲。