[简介]ODI最近对老款特斯拉Model S和Model X车辆的信息要求突显了工作负荷疏忽，其中基于NVIDIA Tegra 3处理器和集成8 GB eMMC NAND闪存的主控制单元(MCU)遇到了问题。
监视器成本|eMMC NAND 闪存技术和使用案例要求
ODI最近对较旧的Teslas Model S和Model X车辆提出的信息要求突显了工作负载疏忽，其中基于NVIDIA Tegra 3处理器和集成8GB eMMC NAND闪存的主控制单元（MCU）遇到了问题。当引入新的固件更新为电动汽车（EV）带来附加功能时，问题变得更加复杂。这充当进一步激发NAND闪存磨损进度的燃料。尽管在一开始固件不是问题，并且记录的数据具有足够的内存来处理工作量，但每次固件升级都带来了新功能，从而减少了每次更新的存储空间。应ODI的信息请求，特斯拉列出了2,399项投诉和现场报告，7,777项保修索赔以及4,746项与MCU替换方案有关的非保修索赔。倒车时，故障的MCU导致后置摄像头图像显示遗失。随着NAND闪存全部耗尽，驾驶员不能再使用车辆的某些功能，例如HVAC（除雾），与ADAS相关可听得见的提示音，自动驾驶仪和转向信号灯，严格地来说尽管车主仍然可以驾驶车辆，但不能再充电，使汽车无法运行。
Emmc 模块基于 nand 闪存技术，具有预定寿命。它们有一个有限的程序/擦除(p/e)周期，即使公司最初是按照这些规范设计的，它们也必须预见到，随着时间的推移，同一个系统将不得不应对不断增加的工作负载挑战。最后，这个问题有三个方面。目前对 nand flash 技术还缺乏了解，而且还有一个更加复杂和多方面的用例，人们认为驱动器的寿命完全取决于 nand flash 技术，而不是所使用的闪存控制器。
了解NAND闪存技术
据特斯拉维修专家称，在旧的S和X型号组件中发现的嵌入式与非门eMMC由于eMMC的与非门闪存单元结构而磨损。某种程度上是对的。不同类型的NAND闪存技术具有不同的(但总是有限的)P/E周期或其他人所说的“写周期”。
SLC NAND闪存信息技术发展大约10万次P/E周期
MLC NAND闪存技术大约是10,000-3,500个PCME周期。
TLC NAND 闪存技术具有大约 3000 个市盈率周期
Qlc nand 闪存技术是1000-100 p/e 循环
这意味着一旦这些循环耗尽，驱动器将不再能够可靠地存储数据。根据特斯拉的报告，海尼克斯单元”有3000个编程/擦除周期，用于 emmc 中的每个 nand 闪存块”.
要理解为什么NAND闪存单元总是具有有限的P/E周期，就需要了解其基本技术。与非门闪存是一种非易失性存储器(NVM)技术，它通过电荷陷阱技术或浮栅MOSFET晶体管将数据存储在制造的存储单元阵列中。通过向晶体管的控制栅极施加高电压并同时将源极和漏极接地，沟道中的电子可以获得足够的能量来克服氧化物势垒并从沟道移动到浮栅。在浮栅中俘获电子的过程是闪存器件的编程(或“写入”)操作，其对应于逻辑位0。相反，擦除操作从浮栅提取电子，从而切换存储在其中的数据与非门闪存单元以磨损，因为编程和擦除周期将最终损坏浮栅和衬底之间的隔离层。这减少了数据保留，并可能导致数据丢失或意外编程的单元。
了解用例的工作负载
特斯拉电动汽车企业对于没有任何数据存储技术应用研究都是通过一个国家充满挑战的环境，这不仅是因为中国汽车服务质量对温度和功能进行安全性的要求，而且可以因为每辆汽车的使用管理方式都不同。在这种情况下，eMMC模块会受到每日行驶时间，每日充电时间，每日音乐流式传输时间问题以及一系列其他经济因素的影响。此外，极其重要的功能和特性取决于MCU能够可靠地执行其工作。这个城市生态保护系统中的eMMC具有一种非常独特的工业级工作负载，只有我们使用符合我国工业生产标准体系设计的高质量闪存控制器才能适当取得。
特斯拉认为，“以每天0.7个/件的额定Pmax E周期使用率计算，平均每台设备需要11到12年时间才能获得3000个Pmax E周期，以每天1.5个Pmax E周期使用率的第95个百分位数计算，需要5到6年时间才能在设备中平均积累3000个Pmax E周期。”
了解与非门闪存控制器的作用
闪存控制器在高端存储系统中的作用往往被忽视。
例如，闪存控制器可以为任何特定的存储设备执行最佳类型的纠错编码(ecc) ，这取决于所选择的 nand 闪存的性质和控制器中可用的处理性能。在不同类型的 nand 闪存中，不同类型的误差也较为常见，如多层单元(mlc)中的读干扰误差，其他控制器功能如丢失均衡和垃圾收集时间也受到 nand 闪存过度分配的影响。因此，控制器需要小心地匹配 nand 闪存特性，如果忽略这一点，司机在预计时间之前撞车就不足为奇了。这是一个代价高昂的疏忽，而选择正确的闪存控制器是设计高效可靠的存储系统(如 emmc 模块)的关键部分。
归根结底，在工业中–故障系统和数据损坏不像在其他市场中那样被接受，因为期望寿命和故障成本更为急切。像eMMC模块这样的存储系统需要针对其独特的工作负载进行设计，并进行适当的管理，以避免在其特定领域发生故障。最后，闪存控制器在掩饰所选NAND闪存技术的缺陷方面起着非常重要的作用，应被视为核心组件，而不仅仅是NAND闪存的支援。