研發背景
AIOS的誕生背景是大型語言模型(
LLM)和
智慧型體(Agent)的快速發展對傳統作業系統提出了新挑戰,同時作業系統向智慧型化轉型成為產業必然趨勢。
為提升
智慧型體(Agent)的效率與協作能力,需要AIOS提供標準化的運行環境以最佳化資源分配與任務管理。為應對異構AI算力融合與高效資源調度的挑戰,AIOS旨在全面融合硬體多種AI算力並通過端雲結合方式進行調度。為追求更自然、主動的人機互動範式,AIOS致力於將設備從被動回響工具轉變為主動感知的智慧型夥伴。
發展歷程
AI與作業系統的融合大致分為三個階段:Copilot階段(AI輔助)、AIOS時代(AI成為系統核心)、未來AGI階段。統信軟體自2019年成立之初便開始探索AI在作業系統上的集成和套用。2023年9月,統信軟體發布UOS AI 1.0,將AI能力變為桌面作業系統的基礎服務,標誌著進入Copilot階段。2024年12月,統信軟體發布UOS AI 2.0,首次明確定義AIOS概念,標誌著AIOS時代的正式開啟。
在汽車領域,AIOS的演進也經歷了從AI套用、AI驅動到AI原生的三個階段。截至2025年上半年,多數主機廠如理想的星環OS、蔚來的Sky天樞OS、小米的Hyper OS、吉利的AIOS整車作業系統GOS,已經完成AI在套用層的布置。
核心技術
AIOS(AI Agent Operating System)是一種專為大型語言模型(
LLM)
智慧型代理設計的作業系統架構,其核心在於以人工智慧技術重構傳統作業系統的底層架構與互動範式,將LLM作為“計算核心”,通過作業系統級的資源調度與管理機制,為多個智慧型代理提供並發、高效、安全的運行環境。AIOS是面向智慧型體生態的底層基礎設施,其核心目標是為大模型驅動的智慧型體提供標準化、可擴展的運行環境。
AIOS的整體架構通常採用分層解耦的模組化設計,旨在為
智慧型體提供標準化、可擴展的運行環境。其架構一般可分為資源抽象層、核心繫統架構層、關鍵功能模組層等。整車AIOS架構由車端、雲端和智慧型終端三個部分組成,各部分主要都分為異構設備抽象層、基礎功能層、AI能力抽象/模型抽象層、AI開發框架層、AI套用層等。
在資源抽象與異構算力池化方面,AIOS通過硬體抽象與資源虛擬化技術,將底層異構計算資源(如
CPU、GPU、專用AI晶片)進行池化,並通過分散式調度器實現資源的統一管理與彈性調度,支持端雲協同。AIOS統一算力使能框架對異構計算的支持,可以兼容各種算力解決方案的組合。
AIOS的核心繫統架構採用雙核心設計,將傳統作業系統核心(管理硬體資源)與LLM核心(處理智慧型體任務)深度融合,這是其區別於傳統作業系統的關鍵。在AIDV時代,作業系統從“AI on OS”跨越至“AI as OS”,AI將成為系統的邏輯中樞。
AIOS的關鍵功能模組包括智慧型體調度器、工具服務集成層、模型管理層和動態任務編排引擎等。智慧型體調度器支持多智慧型體任務的優先權排序與並發執行,例如通過
動態優先權算法最佳化
LLM資源利用率。工具服務集成層內置網路搜尋、科學計算、圖像處理等API工具,支持跨套用上下文理解。模型管理層提供端雲協同的模型管理平台,支持本地輕量級模型與雲端大模型的自由切換,保障
數據隱私與任務複雜度平衡。動態任務編排引擎支持聲明式任務編排,開發者通過
YAML或
DSL定義任務依賴關係,系統自動拆解為子任務並分配至合適智慧型體。
安全與隱私機制是AIOS可靠運行的重要保障。AIOS通過多層級安全機制保障系統運行,涵蓋信息安全與功能安全。硬體安全方面採用
硬體安全模組(HSM)與
可信執行環境(TEE)。數據與通信安全採用本地加密、匿名化技術及車雲通信雙向
TLS(Transport Layer Security)協定。模型與數據隔離通過模型沙箱、數據脫敏層等技術防止智慧型體間的數據泄露或惡意攻擊。
AIOS在落地套用中仍面臨技術挑戰,包括多模型協同的語義對齊、
動態資源分配的最佳化、長周期任務的
容錯設計等。未來趨勢可能包括自進化調度、邊緣-雲端協同等方向。
運營模式
部分企業採用“硬體+AIOS+生態服務會員”的商業模式,通過AIOS連線硬體與生態服務,為用戶提供持續增值服務。
同時,頭部廠商通過開放模型接入接口、智慧型體商店、統一算力框架等,吸引開發者共建套用生態。
在此基礎上,企業致力於培育“智慧型體即服務”新生態,通過自研AIOS及智慧型體中樞,向B端和C端提供垂直領域AIOS服務。
此外,產業協同也是重要模式,AIOS廠商與晶片廠商等行業合作夥伴共同構建軟硬體協同的生態系統。
核心團隊
AIOS(AI Agent Operating System)的概念和系統定義由美國羅格斯大學張永鋒教授及其研究團隊提出,該團隊還創立了AIOS基金會以培育開源生態。
在產業界,統信軟體提出了AIOS概念並進行了套用,於2024年12月發布UOS AI 2.0。中科創達在汽車領域推出滴水AIOS系統。酷開科技則專注於打造面向家庭和企業的AIOS。
酷開科技CEO
王志國曾提出以AIOS打破數據孤島的理念,旨在通過系統將公司資產、業務對象和價值體系標準化。
中科創達執行總裁常衡生指出AI與汽車軟體的深度融合正推動作業系統向“AI as OS”演進。
重要事件
2024年12月10日,統信軟體在2024中國作業系統大會上發布UOS AI 2.0,首次提出AIOS概念,旨在提供系統級的智慧型化體驗。
2026年1月8日,
小鵬汽車展示天璣AIOS 6.0座艙系統。該系統集成了視覺語言模型,具備環境感知功能。