1、 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 计算机行业 行业研究 | 深度报告 软件将成为智能汽车差异化的核心，汽车软件架构逐步向软件将成为智能汽车差异化的核心，汽车软件架构逐步向 SOA 演进演进。而相较于传统汽车，智能汽车能为车主创造丰富的、可感知的价值以及全新的驾驶体验，这是当前不同汽车形成差异化的关键，而软件则是汽车智能化的核心。未来汽车软件价值有望快速提升，据麦肯锡预测，到 2030 年汽车中软件价值占比将达到 30%，届时全球汽车软件市场规模将高达 840 亿美元。“硬件预埋，软件升

2、级”成为当下车企的主流策略，未来两年将成为 L3 及更高级别自动驾驶发展的关键节点，具有领先软件和算法能力的车企、软件供应商有望获得重要机遇。在汽车智能化、网联化的趋势下，汽车电子电气架构开始逐步向域架构、中央计算架构转变，这也为软件定义汽车的实现带来了硬件基础。为了满足快速的软件和功能的开发，面向服务的软件架构（SOA）开始被业界所认可。在 SOA 架构下，所有的服务组件接口均被标准化，软件的部署不再依赖特定的硬件平台、操作系统等，其松耦合、灵活易于拓展的特点真正意义上实现了汽车的“软硬分离”。目前，上汽、小鹏、威马等主机厂也开始纷纷布局 SOA 软件架构的开发，未来几年内或迎来 SOA 量

3、产的高峰期。 智能汽车软件智能汽车软件架构主要可分为系统软件层、功能软件层和应用软件层架构主要可分为系统软件层、功能软件层和应用软件层。1 系统软件是车载操作系统的基础，不仅为上层应用以及功能的实现提供了高效、稳定环境的支持，也是各类应用调度底层硬件资源的“桥梁”，在智能汽车整体软硬件架构中处于核心的位置。系统软件可进一步划分：硬件抽象层主要包括 Hypervisor 和BSP，其中 Hypervisor 提供了在同一硬件平台上承载异构操作系统的灵活性，而BSP 可支持操作系统更好地运行于硬件主板；OS 内核（属于狭义 OS）操作系统最基本的功能，负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和

4、网络系统，决定着系统的性能和稳定性，是系统软件层的核心。目前主流的 OS 内核包括 QNX、Linux、VxWorks；中间件是汽车软件架构中重要的基础软件， AUTOSAR 是目前应用最为广泛的中间件方案。2 功能软件主要包含自动驾驶的核心共性功能模块以及相关中间件，利用这些共性功能模块，开发者可更高效地进行自动驾驶业务层面的研发。3 应用软件层主要包括智能汽车场景算法、座舱功能、数据地图等内容，是汽车智能座舱以及自动驾驶方案形成差异化的核心。 软件定义汽车时代下，软件定义汽车时代下，拥有拥有软硬件全栈能力的厂商将软硬件全栈能力的厂商将具备优势。具备优势。对于传统 Tier1 来说，部分系统

5、功能开发权被主机厂收回是大势所趋。为了避免沦为硬件代工商，越来越多的 Tier1 开始致力于打造“硬件+底层软件+中间件+应用软件算法+系统集成”的全栈技术能力，典型代表包括博世、华为等，这也是 Tier1 抢占下一个市场份额制高点的关键所在。对于软件供应商来说，目前主机厂开始绕过传统的 Tier1 以寻求与软件供应商的直接合作，因此软件供应商若能提供越多的软件 IP 产品组合，就可能获取更高的单车价值。此外，软件供应商也正寻求进入传统 Tier1 把持的硬件设计、制造环节，比如域控制器、TBOX 等，以提供多样化的解决方案。我们认为，拥有软硬件全栈能力的厂商将在汽车智能化的浪潮中占据优势，板

6、块内相关公司包括中科创达、光庭信息、东软集团、经纬恒润等。 在软件定义汽车的背景下，软件成为汽车智能化的核心，拥有完善的产品矩阵及软硬件全栈能力的厂商将具备优势。建议关注中科创达(300496，买入)、光庭信息(301221，未评级)、东软集团(600718，未评级)、经纬恒润（IPO 进程中，属汽车行业标的）。 风险提示风险提示 汽车智能化落地不及预期、芯片短缺持续。 投资建议与投资标的 核心观点 国家/地区 中国 行业 计算机行业 报告发布日期 2022 年 02 月 21 日 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰大海 看好（维持） 计算机行业深度报告 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰

7、大海 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 2 目 录 一、软件定义汽车时代下，智能汽车软件架构逐步向 SOA 迈进 . 6 1.1 软件成为智能汽车差异化的核心 . 6 1.2 软硬件解耦带动汽车软件架构向 SOA 演进 . 9 二、智能汽车软件架构梳理 . 13 2.1 系统软件：提供基础功能和底层环境支持，是操作系统的核心 . 13 2.1.1 硬件抽象层：Hypervisor 与 BSP 搭建软硬件间的“桥梁” 13 2.1.2 OS 内核：QNX 、Linux、VxWorks 为主

8、流 16 2.1.3 中间件：AUTOSAR 标准应用最为广泛 19 2.2 功能软件：提供自动驾驶的核心共性模块，支撑自动驾驶技术的实现 . 24 2.3 应用软件：智能汽车差异化的核心 . 27 三、相关公司介绍 . 30 3.1 中科创达：车载操作系统头部厂商，由座舱域到驾驶域打开成长空间 30 3.2 光庭信息：国内领先的汽车软件及解决方案提供商 32 3.3 东软集团：全球领先的汽车电子产品和服务供应商 33 3.4 经纬恒润：国内汽车电子头部企业，具备提供基于 SOA 架构解决方案及高级别智能驾驶整体解决方案的能力 35 风险提示 . 37 9ZdYMBgVnVaZwVpOrQoO

9、9PcM7NtRpPoMmOlOpPsQjMnPsQ9PmMwPuOmOpQxNmOmP 计算机行业深度报告 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰大海 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 3 图表目录 图 1：全球主机厂软件定义汽车布局. 6 图 2：2020 年部分典型高科技产品代码量对比（万行） . 6 图 3：全球汽车软件与硬件内容结构占比 . 6 图 4：全球汽车软件市场规模预测（亿美元） . 6 图 5：比亚迪推出的软硬件解耦车用操作系统 BYD OS . 7 图 6：华为智能驾

10、驶计算平台 MDC 架构 . 7 图 7：软件是实现汽车“新四化”的关键 . 7 图 8：新势力车企通过预埋大算力硬件以保证后续的软件升级能力 . 8 图 9：我国智能座舱新车渗透率高于全球水平 . 8 图 10：我国乘用车辅助驾驶系统占比情况预测 . 8 图 11：汽车电子电气架构逐步向域架构、中央计算架构转变 . 9 图 12：新型 EE 架构下开发方式发生转变 . 10 图 13：面向信号的架构（Signal-Oriented Architecture） . 10 图 14：面向服务的架构（Service-Oriented Architecture） . 10 图 15：SOA 架构降低

11、了新功能开发的难度 . 11 图 16：主机厂需构建的“三大能力” . 11 图 17：主机厂的开发模型逐步发生改变 . 11 图 18：汽车软件产业链正逐渐被重塑 . 12 图 19：未来软件供应商的盈利模式有望转变 . 12 图 20：智能汽车软硬件架构概览 . 13 图 21：Hypervisor 技术可使多系统运行在同一计算平台上 . 14 图 22：QNX Hypervisor 架构 . 15 图 23：ACRN 架构 . 15 图 24：嵌入式系统对应的 BSP 开发内容 . 16 图 25：广义 OS 与狭义 OS . 16 图 26：三大主流自动驾驶 OS 内核 . 17 图

12、27：实时 OS 区分任务紧急性 . 17 图 28：分时 OS 不区分任务紧急性 . 17 图 29：QNX 系统架构图 . 18 图 30：微内核 OS 提供完整的内存保护 . 18 图 31：中间件位于基础层及应用层之间 . 19 图 32：中间件对于推动汽车软硬件解耦具有重要作用 . 20 图 33：AUTOSAR 联盟拥有 300 多家合作伙伴（截至 2021 年 7 月） . 20 图 34：AUTOSAR 推动着 EE 架构演进 . 20 计算机行业深度报告 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰大海 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与

13、您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 4 图 35：AUTOSAR 软件架构旨在提升软件模块的可复用性和可互换性 . 21 图 36：AUTOSAR Classic Platform 架构 . 21 图 37：AUTOSAR Classic Platform 基础软件层 . 21 图 38：AUTOSAR Adaptive Platform 架构 . 22 图 39：智能驾驶功能软件平台架构 . 24 图 40：V2X 根据交互对象不同可分为四类 . 25 图 41：车联网云控基础平台结构及运营主体 . 25 图 42：特斯拉打造 AI+纯视觉的解决方案 . 26 图

14、43：未来自动驾驶需要多传感器融合作为支撑 . 26 图 44：汽车价值链逐步重塑 . 27 图 45：用户对智能座舱配置的需求意向 . 27 图 46：智能座舱新车渗透率有望快速提升 . 27 图 47：全球自动驾驶市场规模预测（千亿美元） . 28 图 48：中国自动驾驶市场规模预测（十亿元） . 28 图 49：不同级别自动驾驶对地图的需求 . 28 图 50：传统整车厂主要通过三种方式加码汽车软件研发 . 29 图 51：智能座舱、自动驾驶及车路协同三大领域布局厂商 . 30 图 52：中科创达 TurboX Auto 4.5 智能座舱平台架构 . 31 图 53：中科创达 E-Coc

15、kpit 智能座舱产品功能概述 . 31 图 54：中科创达 E-Cockpit 智能座舱产品主要优势 . 31 图 55：辅易航致力于可商业化的低速自动驾驶应用 . 32 图 56：光庭信息智能汽车领域主要产品 . 32 图 57：东软智能座舱整体系统架构示例 . 34 图 58：东软车联网 C-V2X 技术应用展开场景 . 34 图 59：东软睿驰系统软件解决方案 . 35 图 60：经纬恒润三大主营业务 . 36 图 61：经纬恒润主要客户概览 . 36 图 62：经纬恒润基于 SOA 的架构开发关键技术 . 36 图 63：经纬恒润 Adaptive AUTOSAR 架构 . 36 图

16、 64：经纬恒润 MaaS 解决方案 . 37 表 1：部分 OEM 车企 SOA 软件的量产部署 . 12 表 2：主流车载操作系统具有不同的特点及应用场景. 14 表 3：车载 Hypervisor 主要供应商 . 15 表 4：各 OS 内核比较 . 18 表 5：Classic Platform 与 Adaptive Platform 的对比 . 22 表 6：部分供应商的中间件产品 . 23 计算机行业深度报告 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰大海 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免

17、责申明。 5 表 7：中科创达具有完备的智能座舱产品及解决方案. 30 表 8：光庭信息智能网联汽车业务五大产品线 . 33 表 9：东软集团智能汽车相关产品及解决方案 . 34 计算机行业深度报告 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰大海 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 6 一、软件定义汽车时代下，一、软件定义汽车时代下，智能汽车软件架构逐步向智能汽车软件架构逐步向SOA 迈进迈进 1.1 软件成为智能汽车差异化的核心 汽车智能化的大趋势下，“软件定义汽车”成为产业共识。汽车智能化的

18、大趋势下，“软件定义汽车”成为产业共识。简单来说，软件定义汽车（Software Defined Vehicles，SDV）指的是软件将深度参与到汽车定义、开发、验证、销售、服务等过程中，并不断改变和优化各个过程，实现体验持续优化、过程持续优化、价值持续创造。目前，不同车型在硬件配置方面逐渐趋同，各大车企在硬件领域已经经历了漫长的竞争，硬件及其成本持续改善的空间较为有限。相较于传统汽车，智能汽车能为车主创造丰富的、可感知的价值以及全新的驾驶体验，这也是当前不同汽车形成差异化的关键。因此，软件和算法逐步成为了车企竞争的核心要素，造车的壁垒也由从前的上万个零部件拼合集成能力演变成将上亿行代码组合运

19、行的能力。 图 1：全球主机厂软件定义汽车布局 图 2：2020 年部分典型高科技产品代码量对比（万行） 数据来源：赛迪顾问，东方证券研究所 数据来源：IEE，亿欧智库，东方证券研究所 软件价值不断提升，全球汽车软件市场将快速增长。软件价值不断提升，全球汽车软件市场将快速增长。据麦肯锡预测，全球汽车软件与硬件产品内容结构正发生着重大变化，2016 年软件驱动占比从 2010 年的 7%增长到 10%，预计 2030 年软件驱动的占比将达到 30%。从规模上来看，全球汽车软件市场规模将从 2020 年的 350 亿美元增长到 840 亿美元，未来将有巨大的空间。 图 3：全球汽车软件与硬件内容结

20、构占比 图 4：全球汽车软件市场规模预测（亿美元） 数据来源：麦肯锡，东方证券研究所 数据来源：麦肯锡，东方证券研究所 68%63%41%7%10%30%25%27%29%201020162030E硬件驱动软件驱动其他0050060070080090020202025E2030E操作系统/中间软件动力总成和底盘整车能量管理娱乐/互娱/安全自动驾驶350620840 计算机行业深度报告 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰大海 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 7 竞

21、逐智能化下半场，软件及计算能力竞逐智能化下半场，软件及计算能力成为成为新新时代下汽车的核心时代下汽车的核心。智能化、网联化、电动化、共享化已成为汽车产业变革的必然趋势，汽车产品逐步由传统代步机械工具向新一代具备感知和决策能力的智能终端转变。在汽车“新四化”浪潮的变革趋势下，比亚迪董事局主席兼总裁王传福曾在2021联想创新科技大会上表示：“电动化是上半场，智能化是下半场。智能化是更大的变革，创造的生态超乎想象。”在电动汽车时代，电池、电驱等三电核心技术是比亚迪的护城河，王传福认为，在下一个汽车时代软件决定了汽车竞争力。在2021华为智能汽车解决方案生态论坛上，华为智能汽车解决方案 BU CEO

22、余承东同样表示，电动化、网联化、智能化的时代已经到来，与传统汽车相比，智能汽车的本质已经发生了改变，计算和软件成为了汽车的核心。可以预见的是，未来汽车智能化将成为各大车厂竞逐的焦点，而软件能力将成为定义整车功能的关键。 图 5：比亚迪推出的软硬件解耦车用操作系统 BYD OS 图 6：华为智能驾驶计算平台 MDC 架构 数据来源：汽车之家，东方证券研究所 数据来源：华为 MDC 智能驾驶计算平台白皮书，东方证券研究所 图 7：软件是实现汽车“新四化”的关键 数据来源：亿欧智库，东方证券研究所 “硬件预埋“硬件预埋，软件升级，软件升级”成为车企主流策略，未来汽车软件、算法优化空间巨大。成为车企主

23、流策略，未来汽车软件、算法优化空间巨大。当前面向量产乘用车的智能驾驶系统整体处于 L3及以下级别，智能驾驶技术仍在持续迭代升级中。汽车产品具备较长的生命周期，一般为 5-10 年，车载计算平台的算力上限决定车辆生命周期内可承载的软件服务升级上限。相较而言软件迭代更快，因此智能驾驶软件迭代周期与硬件更换周期存在错位。为保证车辆在全生命周期内的持续软件升级能力，主机厂在智能驾驶上采取“硬件预置，软件升级”的策略，通过预置大算力芯片，为后续软件与算法升级优化提供足够发展空间。以蔚来、智己、威马、小鹏为代表的主机厂在新一代车型中均将智能驾驶算力提升至 500-1000Tops 级别。 计算机行业深度报

24、告 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰大海 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 8 图 8：新势力车企通过预埋大算力硬件以保证后续的软件升级能力 数据来源：亿欧智库，东方证券研究所 我国智能汽车我国智能汽车产业发展产业发展速度领先世界速度领先世界，L3 及以上级别自动驾驶落地有望为行业带来及以上级别自动驾驶落地有望为行业带来更大更大机遇。机遇。在巨大的消费需求推动下，我国汽车产业链中的企业密切合作，不仅构建了良性互动的生态环境，并且推动着行业标准水平快速提升。根据 IHS Markit

25、数据，我国 2020 年智能座舱新车渗透率达48.8%，且到 2025 年预计可以超过 75%，无论是渗透率还是渗透率提升速度均高于全球水平。盖世汽车CEO周晓莺女士也指出，目前我国自动驾驶产业发展处于世界领先水平。从座舱域到驾驶域，近年来高算力芯片的问世加速了智能汽车向更高级别自动驾驶的演进，例如英伟达推出的Xavier（30TOPS）、DRIVE Orin（254TOPS）、DRIVE Atlan（1000TOPS），而根据地平线数据，实现 L3 自动驾驶的算力需达 20-30TOPS，到 L4 级需要 200TOPS 以上，可见当前芯片算力方面已为 L3及更高级别的自动驾驶“做好了准备”

26、。根据艾瑞咨询，随着智能驾驶相关上路法规的不断完善，L3 级别有条件自动驾驶乘用车有望在 2023 年开始逐步落地。结合我国新势力车企对于今年新车型的大算力预埋，我们认为，2022-2023 年将成为 L3 及更高级别自动驾驶发展的关键节点，具有领先软件和算法能力的车企、软件供应商有望获得重要机遇。 图 9：我国智能座舱新车渗透率高于全球水平 图 10：我国乘用车辅助驾驶系统占比情况预测 数据来源：IHS Markit，东方证券研究所 数据来源：艾瑞咨询，东方证券研究所 35.3%48.8%53.3%59.8%66.0%72.1%75.9%38.4%45.0%49.4%52.2%55.1%57

27、.6%59.4%0%10%20%30%40%50%60%70%80%201920202021E2022E2023E2024E2025E中国市场全球市场20%21%22%23%25%26%12%18%22%26%29%33%3%4%6%0%10%20%30%40%50%60%70%20202021E2022E2023E2024E2025EL1（%）L2（%）L3（%） 计算机行业深度报告 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰大海 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 9 1.2 软硬件解耦带动

28、汽车软件架构向 SOA 演进 传统汽车分布式的 EE 架构难以适应软件定义汽车的时代需求： 1 在传统 EE 架构中软硬件高度嵌套，软件功能的实现更加依赖于硬件。若要新增单一功能，需要改变所有与其相关的 ECU软件，同时也要修改车内电线、线束布线等，功能或系统升级的复杂性极大，车企集成验证更为困难。若要实现较为复杂的功能，则需要多个控制器同时开发完成才能进行验证，一旦其中任意一个控制器出现问题，可能导致整个功能全部失效； 2 在传统分布式 EE 架构之下，ECU 由不同的供应商开发，框架无法复用，无法统一。同时，OTA 外部开发者无法对 ECU 进行编程，无法由软件定义新的功能，以进行硬件升级

29、； 3 基于传统分布式 EE 架构，车企只是架构的定义者，核心功能是由各个 ECU 完成，其软件开发工作主要是由 Tier1 完成。主机厂只做集成的工作，这也导致过去大部分主机厂自身的软件开发能力较弱。 随着汽车不断向智能化、网联化方向发展，以单片机为核心的传统分布式电子电气架构已经很难满足未来智能汽车产品的开发需求，同时还面临算力束缚、通讯效率缺陷、以及不受控的线束等成本黑洞。因此，汽车电子电气架构从传统分布式架构正在朝向域架构、中央计算架构转变，而集中化的 EE 架构是实现软件定义汽车重要的硬件基础。 图 11：汽车电子电气架构逐步向域架构、中央计算架构转变 数据来源：arm 中国，盖世汽

30、车，东方证券研究所 在集中化的在集中化的 EE 架构下软硬件解耦，软件开发逐渐通用化、平台化。架构下软硬件解耦，软件开发逐渐通用化、平台化。分布式软件架构是一种面向信号的架构，控制器之间通过信号来传递信息，整个系统是封闭、静态的，在编译阶段就被定义完成，因此若主机厂要修改或增加某个控制器的功能定义，同时该指令还必须调用另一个控制器上的功能时，就不得不把所有需要的控制器都升级，大大延长开发周期、增加开发成本。此时，软硬件高度嵌套，硬件之间难以形成较强的协同性，汽车软件的可复用性和 OTA 升级能力整体较弱。随着汽车 EE 架构逐步趋于集中化，域控制器或中央计算平台以分层式或面向服务的架构部署，E

31、CU 数量大幅减少，汽车底层硬件平台需要提供更为强大的算力支持，软件也不再是基于某一固定硬件开发，而是要具备可移植、可迭代和可拓展等特性。汽车原有以 ECU为单元的研发组织将发生转变，形成通用硬件平台、基础软件平台以及各类应用软件的新型研发组织形态。 计算机行业深度报告 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰大海 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 10 图 12：新型 EE 架构下开发方式发生转变 数据来源：赛迪顾问，东方证券研究所 为实现软件定义汽车，智能汽车软件架构需向为实现软件定义汽

32、车，智能汽车软件架构需向 SOA 转型升级。转型升级。过去汽车软件架构更多是面向信号的架构（Signal-Oriented Architecture），ECU 的功能是固定的，软件被提前编写在控制器中。但随着智能汽车的发展，车内搭载的 ECU 数量快速增加，这不仅使 ECU 的点对点的通讯变得十分复杂，且不具备灵活性和扩展性，微小的功能改动都会引起整车通讯矩阵以及各 ECU软件的变动。SOA（Service-Oriented Architecture，面向服务的软件架构）是一种软件架构，同时也是一种软件设计方法和理念，其具备接口标准化、松耦合、灵活易于扩展等特点： 1 首先，在 SOA架构中每

33、一个服务都具有唯一且独立互不影响的身份标识（ID），界定了清晰的功能范围，并通过服务中间件（Service Middleware）完成自身的发布、对其他服务的订阅以及与其他服务的通讯工作。因此，SOA架构解决了传统架构中因个别功能增减/变更而导致整个通讯矩阵与路由矩阵都要变更的问题。同时，SOA 架构中每一个服务组件接口都是“标准可访问”的，服务组件的设计、部署不再依赖于具体特定的硬件平台、操作系统和编程语言，同样的组件/功能可以通过标准化接口在不同的车型上实现复用，实现组件的“软硬分离”。 图 13：面向信号的架构（Signal-Oriented Architecture） 图 14：面向服

34、务的架构（Service-Oriented Architecture） 数据来源：CSDN，东方证券研究所 数据来源：CSDN，东方证券研究所 2 在智能汽车时代，软件的迭代周期越来越短，独立于硬件的软件升级是持续为客户提供价值的关键。由于 SOA架构具有“松耦合”的特性，服务组件和硬件均可以标准化地接入和访问，若要新增某一功能只需增加相应的服务组件并使其调用不同的硬件功能即可。因此在 SOA架 计算机行业深度报告 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰大海 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明

35、。 11 构下，开发人员可更多地专注于上层应用的开发，而无需再对底层算法甚至各个 ECU中的软件进行重新编译，这也解决了相同的应用在不同车型及硬件环境下重复开发的痛点，使得汽车软件架构十分灵活并易于拓展。 图 15：SOA 架构降低了新功能开发的难度 数据来源：亿欧智库，东方证券研究所 在软硬件解耦在软硬件解耦以及汽车软件架构向以及汽车软件架构向 SOA 转型的背景下，汽车软件产业链正逐渐被重塑：转型的背景下，汽车软件产业链正逐渐被重塑： 1 主机厂开始重视软件能力的构建，通过建立软件自研能力、系统架构能力以及 SOA架构能力以强化软硬件解耦。目前大部分车企已经完成了软件自研能力补充或升级，建

36、立起了平台型架构体系，车企的传统开发模型也正向面向软件定义汽车的开发模型升级 图 16：主机厂需构建的“三大能力” 图 17：主机厂的开发模型逐步发生改变 数据来源：亿欧智库，东方证券研究所 数据来源：亿欧智库，东方证券研究所 2 软件供应商一跃成为 Tier1 供应商。由于汽车软件开发难度提升，传统的汽车零部件供应商研发能力难以满足需求，此时车厂开始绕过传统一级供应商，直接与原有的二级供应商（芯片、软件算法等厂商）合作。在软件定义汽车时代，软件重要性不言而喻，整车厂为了掌握主导权并降低高昂的研发成本，往往会选择直接与具备较强的独立算法研发能力的软件供应商合作，因此这些软件供应商一跃成为了 T

37、ier1 厂商。未来，软件供应商的盈利模式有望发生转变，开发基础平台收许可费、供应功能模块按 Royalty 收费及定制化的二次开发等方式或成为主流打法。 计算机行业深度报告 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰大海 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 12 图 18：汽车软件产业链正逐渐被重塑 图 19：未来软件供应商的盈利模式有望转变 数据来源：赛迪顾问，东方证券研究所 数据来源：亿欧智库，东方证券研究所 主机厂纷纷布局主机厂纷纷布局SOA软件架构的开发，未来几年内或迎来软件架构的开发

38、，未来几年内或迎来SOA量产的高峰期。量产的高峰期。当前大部分OEM主机厂仍处于硬件架构升级的阶段，目前仅有特斯拉、大众完成了定制 OS 内核的开发构建和规模化应用，汽车软硬件解耦也处于发展初期，现阶段主机厂纷纷将底层基础软件（系统软件层）作为发展重点。从长期来看，SOA 将重构汽车生态，汽车行业很可能复制 PC 和智能手机的软件分工模式。车企可通过自建或与供应商合作搭建操作系统和 SOA平台，引入大量的算法供应商、生态合作伙伴等形成开发者生态圈，未来车企能够向用户提供全生命周期的软件服务。这一背景下，主机厂纷纷布局 SOA 软件架构的开发，未来几年有望成为 SOA 量产的高峰期。 表 1：部

39、分 OEM 车企 SOA 软件的量产部署 厂商厂商 Logo SOA 软件平台进度软件平台进度 量产计划量产计划 上汽零束软件 2021 年 4 月，上汽零束 SOA 软件开发平台正式发布，将实现“T+0+1+7”的迭代速度，也即在新的应用场景可于“T+0”快速上线；新的轻应用可于“T+1”快速上线，新的 APP 则可在“T+7”时快速上线。并且基于标准化的服务接口，开发过程的参与者将不再局限于整车厂，还将包括第三方应用厂商甚至个人开发者，最终旨在构建类似于智能手机上 IOS/安卓的开发平台。 计划2022 年量产搭载 小鹏汽车 小鹏已实现 EE2.0 的双脑域架构中央计算，主干网络已经可以实

40、现以太网+CANFD 的数据；小鹏汽车采用混合 SOA 架构，最终形成了三层交互的整车软件架构形态，其中包含车身功能层、应用层、交互层、车身功能层，提供少部分的服务接口标准，安全有序地管理车身功能的所有服务。应用层要实现整车少部分本地功能，最终通过调用服务接口实现所有本地功能，实现远程终端应用和云端应用。 计划2022 年量产搭载 威马汽车 威马汽车在威马 W6 汽车中应用 SOA 平台，上线了自定义编程功能，自定义场景超 100 个，手机端与车机端同步，为满足用户出行场景的个性化需求，威马 W6 在复杂的 SOA 架构里，利用手机端 APP“威马智行”首创通俗易懂的自定义场景编程功能（威马快

41、捷）。 2021 年已量产 合众新能源 合众新能源哪吒 S 计划将基于 SOA 架构开发整个系统，产品正式上市时间可能在 2022 年下半年，可能首先搭载在内部代号为 EP40 的旗舰车型上，续航可达 1000 公里，采用“下一代 AI 控制器”、“下一代智能驾驶控制器”、“基于以太网的 SOA 架构”等。 计划2022 年量产搭载 数据来源：佐思汽研，东方证券研究所 计算机行业深度报告 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰大海 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 13 二、二、智能智能汽

42、车软件架构梳理汽车软件架构梳理 纵观智能汽车软硬件架构，最底层的是车辆平台以及外围硬件（传感器、V2X、动力及底盘控制等），在其之上的是自动驾驶计算平台，而这也是实现汽车智能化的核心。进一步来看，自动驾驶计算平台可以分为硬件平台和软件两大部分，其中软件层面自下而上分别为： 1 系统软件：由硬件抽象层、OS 内核（狭义上的操作系统）和中间件组件构成，是广义操作系统的核心部分； 2 功能软件：主要为自动驾驶的核心共性功能模块，包括自动驾驶通用框架、AI 和视觉模块、传感器模块等库组件以及相关中间件。系统软件与功能软件构成了广义上的操作系统。 3 应用软件：主要包括场景算法和应用，是智能座舱（HMI

43、、应用软件等）以及自动驾驶（感知融合、决策规划、控制执行等）形成差异化的核心。 图 20：智能汽车软硬件架构概览 数据来源：CSDN，东方证券研究所 2.1 系统软件：提供基础功能和底层环境支持，是操作系统的核心 系统软件是车载操作系统的基础，不仅为上层应用以及功能的实现提供了高效、稳定环境的支持，也是各类应用调度底层硬件资源的“桥梁”，在智能汽车整体软硬件架构中处于核心的位置。通常来说，系统软件由硬件抽象层、OS 内核（狭义上的操作系统）和中间件组件三部分构成。 2.1.1 硬件抽象层：Hypervisor 与 BSP 搭建软硬件间的“桥梁” 在汽车电子电气系统中，不同的在汽车电子电气系统中

44、，不同的 ECU 提供不同的服务，提供不同的服务，同时同时对底层操作系统的要求也不对底层操作系统的要求也不同同。根据 ISO 26262 标准，汽车仪表系统与娱乐信息系统属于不同的安全等级，具有不同的处理优先级。汽车仪表系统与动力系统密切相关，要求具有高实时性、高可靠性和强安全性，以QNX操作系统 计算机行业深度报告 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰大海 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 14 为主；而信息娱乐系统主要为车内人机交互提供控制平台，追求多样化的应用与服务，主要以Linu

45、x 和 Android 为主。 表 2：主流车载操作系统具有不同的特点及应用场景 操作系统操作系统 简介简介 优势优势 劣势劣势 合作主机厂合作主机厂/零部件供应商零部件供应商 QNX 属于黑莓公司，是全球第一款通过 ISO 26262 ASIL level D 认证的车载操作系统 安全性、稳定性极高，符合车规级要求，可用于仪表盘 需要授权费用，只应用在高端车型上 通用、克莱斯勒、凯迪拉克、雪佛兰、雷克萨斯、路虎、保时捷、奥迪、大众、别克、丰田、捷豹、宝马、现代、福特、日产、奔驰、哈曼、伟世通、大陆、博世等 Linux 基于 POSIX 和 UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多 CPU的操

46、作系统 免费、灵活性、安全性高 应用生态不完善，技术支持差 丰田、日产、特斯拉等 Android 谷歌开发的基于 Linux架构的系统，属于“类 Linux 系统” 开源，易于 OEM 自研，移动终端生态完善 安全性、稳定性较差，无法适配仪表盘等安全要求高的部件 奥迪、通用、蔚来、小鹏、吉利、比亚迪、博泰、英伟达等 WinCE 微软发布的 32 位的多任务嵌入式操作系统，具有多任务抢占、硬实时等特点 在当时实时性出色，windows 应用开发便利 现在开发者和应用已经非常少，即将推出历史舞台 福特 Sync1、Sync2 等 数据来源：亿欧智库，东方证券研究所 在在 EE 架构架构趋于集中化后

47、，虚拟化（趋于集中化后，虚拟化（Hypervisor）技术的出现让“多系统”成为现实。）技术的出现让“多系统”成为现实。在电子电气系统架构从分布式向域集中式演进的大背景下，各种功能模块都集中到少数几个计算能力强大的域控制器中。此时，不同安全等级的应用需要共用相同的计算平台，传统的物理安全隔离被打破。虚拟化（Hypervisor）技术可以模拟出一个具有完整硬件系统功能、运行在一个完全隔离环境中的计算机系统，此时供应商不再需要设计多个硬件来实现不同的功能需求，而只需要在车载主芯片上进行虚拟化的软件配置，形成多个虚拟机，在每个虚拟机上运行相应的软件即可满足需求。Hypervisor 提供了在同一硬件

48、平台上承载异构操作系统的灵活性，同时实现了良好的高可靠性和故障控制机制，以保证关键任务、硬实时应用程序和一般用途、不受信任的应用程序之间的安全隔离，实现了车载计算单元整合与算力共享。 图 21：Hypervisor 技术可使多系统运行在同一计算平台上 数据来源：CSDN，东方证券研究所整理 在车载虚拟化领域，在车载虚拟化领域，主流的主流的 Hypervisor 技术提供商包括技术提供商包括 BlackBerry QNX Hypervisor（闭源）（闭源）及及 Intel 与与 Linux 基金会主导的基金会主导的 ACRN（开源）。（开源）。目前，只有 QNX Hypervisor 应用到量

49、产车型，它也是目前市场上唯一被认可功能安全等级达到 ASIL D级的虚拟化操作系统。国内厂商也纷纷加 计算机行业深度报告 智能汽车深度系列之一：汽车软件的星辰大海 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 15 入两大主流虚拟机技术生态：2017 年，中科创达与诚迈科技入选黑莓 VAI 计划（该计划将建立一个基于黑莓 QNX 嵌入式技术和 Certicom 安全技术的全球专家网络，旨在拓展嵌入式软件市场），公司可以基于黑莓的嵌入式技术开发集成服务、安全关键型解决方案；东软集团在 ACRN 项目早

50、期就成为了其会员；2019 年，ACRN 与润和软件建立战略合作伙伴关系。 图 22：QNX Hypervisor 架构 图 23：ACRN 架构 数据来源：CSDN，东方证券研究所 数据来源：CSDN，东方证券研究所 表 3：车载 Hypervisor 主要供应商 主要品类主要品类 所属机构所属机构 发展历程发展历程 量产情况量产情况 国内典型合作伙伴国内典型合作伙伴 QNX Hypervisor RIM （Blackberry 母公司） 由加拿大 QSSL 公司开发，2004 年被哈曼收购，2010年又被黑莓收购，2021 年2 月黑莓正式发布 QNX Hypervisor 2.2 版本