汽車AI操作系統(tǒng)研究：從AI應(yīng)用、AI驅(qū)動到AI原生

佐思汽研發(fā)布《2025年汽車操作系統(tǒng)與AIOS融合研究報告》，闡述AI在汽車OS中的應(yīng)用現(xiàn)狀與趨勢，剖析整車操作系統(tǒng)與AIOS如何相互賦能、共生演進(jìn)。

整車操作系統(tǒng)與AIOS的關(guān)系

2023-2024年，伴隨中央計算架構(gòu)興起，域操作系統(tǒng)開始向整車操作系統(tǒng)演進(jìn)，由整車操作系統(tǒng)承擔(dān)打通全域軟件體系的功能；

2024下半年，AI大模型開始量產(chǎn)上車，既對整車操作系統(tǒng)的多項能力提出了新的要求，又反過來賦能整車操作系統(tǒng)的調(diào)度能力，進(jìn)一步推動汽車AIOS的應(yīng)用。

AIOS是基于AI驅(qū)動的操作系統(tǒng)，能夠賦能操作系統(tǒng)的“智能化”，即在執(zhí)行調(diào)度和運行任務(wù)時，系統(tǒng)能夠自主優(yōu)化和決策。AIOS代表著車輛智能化水平的高度，負(fù)責(zé)處理復(fù)雜的感知數(shù)據(jù)、執(zhí)行智能決策、實現(xiàn)人性化交互，而汽車整車操作系統(tǒng)是承載車輛各項功能的軟件基石，兩者的深度融合并非簡單的功能疊加，而是驅(qū)動底層架構(gòu)重塑、產(chǎn)業(yè)鏈深度協(xié)同、以及行業(yè)競爭規(guī)則重構(gòu)的關(guān)鍵力量。

整車操作系統(tǒng)與AIOS的關(guān)系

來源：佐思汽研《2025年汽車操作系統(tǒng)與AIOS融合研究報告》

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整車操作系統(tǒng)支撐AI能力落地：除了提供算力、數(shù)據(jù)外，整車操作系統(tǒng)的SOA架構(gòu)通過標(biāo)準(zhǔn)化接口將車輛功能抽象為獨立的服務(wù)，實現(xiàn)了軟硬件解耦，并且通過原子化服務(wù)，使得不同軟件模塊的接口易于調(diào)用，為AI模型提供了穩(wěn)定、靈活的調(diào)用環(huán)境。

以吉利為例：吉利定制型操作系統(tǒng)GOS基于SOA開發(fā)框架，將各種汽車功能封裝為服務(wù)，使得AI功能可以快速調(diào)用這些服務(wù)，實現(xiàn)應(yīng)用的敏捷開發(fā)和迭代，為AI能力的快速“上車”和持續(xù)優(yōu)化提供了基礎(chǔ)；2025年初，吉利提出“全域AI”體系，操作系統(tǒng)升級成為AIOS，設(shè)置模型層，由AIOS整車操作系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度。

吉利AIOS體系

來源：吉利

02

AI對整車操作系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)：推動整車操作系統(tǒng)從傳統(tǒng)的“功能驅(qū)動”模式向更智能的“意圖驅(qū)動”模式轉(zhuǎn)變：

應(yīng)用層的AI Agent能夠調(diào)用大模型的語義分析能力，精準(zhǔn)理解用戶的自然語言指令甚至潛在意圖，并自主地調(diào)用不同的底層軟件模塊來完成任務(wù)，通過“意圖驅(qū)動”的交互模式，賦予汽車主動理解需求并提供服務(wù)的能力，顯著提升了用戶體驗的自然性和便捷性。

中間件層（或模型層）的大模型除了為Agent提供調(diào)用接口外，還通過規(guī)劃能力優(yōu)化整車操作系統(tǒng)的調(diào)度能力。整個過程基于歷史數(shù)據(jù)和實時系統(tǒng)狀態(tài)，運用強(qiáng)化學(xué)習(xí)和運籌學(xué)算法，對系統(tǒng)資源分配、任務(wù)優(yōu)先級排序進(jìn)行動態(tài)規(guī)劃。例如，當(dāng)用戶同時發(fā)起導(dǎo)航規(guī)劃與高清視頻播放任務(wù)時，大模型可預(yù)判導(dǎo)航路徑計算的緊迫性和視頻解碼的資源需求，提前協(xié)調(diào) CPU、GPU 和 NPU 算力，在保證導(dǎo)航響應(yīng)速度的同時，確保視頻流暢播放，避免傳統(tǒng)調(diào)度算法中因資源搶占導(dǎo)致的卡頓現(xiàn)象。

資源層的數(shù)據(jù)成為連接二者的關(guān)鍵，整車操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和管理，AIOS則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的分析與決策。

整車操作系統(tǒng)與AIOS架構(gòu)對比

來源：佐思汽研《2025年汽車操作系統(tǒng)與AIOS融合研究報告》

以誠邁科技為例，子公司智達(dá)誠遠(yuǎn)開發(fā)ArraymoAIOS 1.0端側(cè)AI操作系統(tǒng)，與FusionOS 2.0汽車操作系統(tǒng)共同構(gòu)成AIOS技術(shù)基座。該底座特點包括：

支持通過高通SA8775P構(gòu)建座艙智能體、通過英偉達(dá)Orin構(gòu)建整車智能體，分別搭載10+個深度優(yōu)化的端側(cè)模型（包括DeepSeek、Llama、Baichuan、Gemma、Yi-Chat等）；

引入智能調(diào)度算法，實時監(jiān)測并分析文本、圖像、音頻等多模態(tài)的任務(wù)負(fù)載，智能調(diào)整CPU、GPU和內(nèi)存等資源的分配策略；

引入AI加速引擎AMLightning，用于快速調(diào)度AI芯片各個計算單元的能力，讓各類推理任務(wù)運行在最適合的計算單元。

基于英偉達(dá)Orin的智能體

來源：誠邁科技

AIOS的演進(jìn)：從AI應(yīng)用，AI驅(qū)動，到AI原生

在汽車領(lǐng)域，AI最初集成在操作系統(tǒng)的應(yīng)用層，通過接口進(jìn)行場景調(diào)用；進(jìn)入AIOS時代后，開始向底層滲透，從集成在中間件層進(jìn)行驅(qū)動，向觸及OS內(nèi)核和底層架構(gòu)進(jìn)行深化，未來會演化成AI原生的OS。

操作系統(tǒng)演化路徑

來源：蔚來，佐思汽研

截至2025年4月，AI在OS中集成有三種方式，也對應(yīng)著AIOS發(fā)展的三個階段：

AI應(yīng)用階段：作為應(yīng)用接入，服務(wù)于場景；

AI驅(qū)動階段：在中間件層接入，通過AI控件化，更加靈活的驅(qū)動不同軟件功能；

AI原生階段：LLM 作為微內(nèi)核的模塊化組件進(jìn)行調(diào)用，為整個操作系統(tǒng)提供平臺級的AI能力。

華為認(rèn)為AI 技術(shù)在終端產(chǎn)品落地時，一般經(jīng)歷 “應(yīng)用層集成AI”、“系統(tǒng)層融合AI”、“以AI為中 心的全新OS”三個階段

來源：華為

截至2025年上半年，多數(shù)主機(jī)廠如理想的星環(huán)OS、蔚來的Sky天樞OS、小米的Hyper OS、吉利的AIOS整車操作系統(tǒng)GOS，已經(jīng)完成AI在應(yīng)用層的布置，開始嘗試將AI組件集成在中間件層。

蔚來Sky天樞OS的中間件層包含模型調(diào)用接口、Agent框架等

來源：蔚來

小米AIOS演化方向：加強(qiáng)中間件層AI組件的能力

來源：小米

AI應(yīng)用階段

在該階段，AI集成在操作系統(tǒng)應(yīng)用層，用于場景調(diào)用；操作系統(tǒng)主要為 AI 提供算力支持和數(shù)據(jù)接口，以實現(xiàn)導(dǎo)航、語音交互等基礎(chǔ) AI 功能的優(yōu)化和升級。例如，在“用車助手”場景中，當(dāng)用戶調(diào)用AI進(jìn)行用車知識回答，應(yīng)用層的AI先分析需求，再將指令轉(zhuǎn)化為請求，通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，完成相關(guān)問題的數(shù)據(jù)搜索，并組織自然語言回復(fù)在中控屏。

案例：DeepSeek在座艙中的調(diào)用

AI驅(qū)動階段

在該階段，AIOS向中間件層滲透，成為座艙實現(xiàn)AI Agent調(diào)用的主流方式之一。上層的Agent通過AI組件，向framework模塊直接調(diào)用 SOA 原子服務(wù)控制車身部件或其他軟件功能，同時通過工具鏈可以向外部調(diào)用多個工具和生態(tài)接口，實現(xiàn) “無觸控” 場景自動化。

以理想MindVLA的“拍照尋人”功能為例，需要MindVLA先后完成實物識別、地圖數(shù)據(jù)匹配、路徑規(guī)劃等步驟，涉及到AI推理框架、推理加速等組件的使用以及外部地圖、定位數(shù)據(jù)的調(diào)用。

理想“拍照尋人”功能

來源：理想

理想星環(huán)OS的AI子系統(tǒng)在中間件層，除AI Runtime外還包含了AI推理引擎、推理加速框架等組件。

理想星環(huán)OS中的AI子系統(tǒng)

來源：理想

此外，AI工具鏈也是重要AI組件之一，一般包括以下功能：

AI工具鏈功能

整理：佐思汽研

AI原生階段

AI原生（AI-Native）指的是以AI為核心驅(qū)動力，在設(shè)計之初就深度融合AI技術(shù)的系統(tǒng)、產(chǎn)品形態(tài)。

進(jìn)一步，AI 原生的 OS 是指設(shè)計之初就將AI深度融入操作系統(tǒng)的底層架構(gòu)，具備系統(tǒng)級AI能力，并提供全場景智能化體驗與豐富的智能體生態(tài)的操作系統(tǒng)。

因此，當(dāng)AI與OS實現(xiàn)深度融合，形成“AI原生”的操作系統(tǒng)后，該操作系統(tǒng)能夠根據(jù)應(yīng)用場景和任務(wù)需求智能優(yōu)化資源分配、調(diào)度任務(wù)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)整體效率和智能化水平的質(zhì)的飛躍，而非僅僅將AI作為OS上層的應(yīng)用或功能模塊。

AI原生的OS具備如下特點：

AI原生的OS的特點

整理：佐思汽研

以華為為例，其原生智能的OS具備如下特點：

統(tǒng)一的AI系統(tǒng)底座

原生智能應(yīng)用

小藝超級智能體

開放生態(tài)

即在AI系統(tǒng)底座的支撐下，構(gòu)建超級應(yīng)用/智能體，并打造豐富的生態(tài)圈。原生智能的鴻蒙OS具備多模態(tài)理解、用戶個性化數(shù)據(jù)理解以及隱私保護(hù)能力，具備全場景感知和協(xié)同能力。

華為原生智能的OS架構(gòu)

來源：華為

2025年4月，華為發(fā)布鴻蒙座艙HarmonySpace 5，采用MoLA混合大模型架構(gòu)，通過盤古大模型為首的多模型基座（含DeepSeek）實現(xiàn)系統(tǒng)Agent與垂類Agent場景應(yīng)用，整個上層應(yīng)用通過鴻蒙OS 5.0的系統(tǒng)級AI能力支撐。

鴻蒙座艙HarmonySpace 5的MoLA架構(gòu)

來源：華為

鴻蒙OS實現(xiàn)了控件的AI化

來源：華為

以中科創(chuàng)達(dá)為例，2025年將滴水OS升級成了AI原生的OS，在如下方向做出優(yōu)化：

滴水OS針對AI原生的優(yōu)化

來源：中科創(chuàng)達(dá)

滴水OS的AI中間件內(nèi)含Agent感知/執(zhí)行服務(wù)、Agent管理框架，用以支撐多智能體交互，同時包含大模型推理與調(diào)度框架，支持多種云端、端側(cè)大模型接入，實現(xiàn)生活多模態(tài)識別和環(huán)境牽引等功能。其framework提供SOA服務(wù)，通過原子化支持模塊化軟件功能調(diào)用。