2021年伊始，美国国度公途交通安闲束缚局(NHTSA)条件特斯拉公司召回15.8万辆Model S和Model X汽车，原由是2018年以前的特斯拉Model S和Model X车款采用的MCUv1单位中，搭载的Nvidia Tegra Arm-based SoC以及8GB容量的eMMC闪存。正在车辆每次启动时，都邑应用这8GB存储容量的一局限，eMMC 的硬件正在抵达存储容量极限时会爆发妨碍，导致MCU失效，触摸屏无法办事。特斯拉也向NHTSA确认，因为内存修筑的存储容量有限，统统修筑都将不成避免地浮现妨碍。

　　闪存（NAND Flash）是一种非易失性存储修筑，具备写读速率速、抗颤抖以及掉电后数据不会失落的特质，被广大使用于手机、平板、电视、车机中控等智能终端平台中。

　　eMMC是一种将驾驭器捆扎到闪存模块的圭表化本事，产物内部蕴涵了Flash束缚本事，席卷差错探测和矫正，flash均匀擦写，坏块束缚，掉电珍惜等本事，供给高职能，灵便，低功耗、高耐用性和本钱效益等。

　　目前车载多媒体体例的内部存储公共半是采用嵌入式的eMMC存储。由于闪存自身的物理电气个性原由，其应用寿命（Terabytes Written，TBW）会受到擦写次数（PE Cycle)的限定，同时受到读作梗(Read disturb)、数据坚持(Data retention)、办事境遇温度变更等成分的影响。eMMC NAND闪存修筑的寿命如超出PE Cycle的次数，车载MCU将因为闪存磨损而失效，体例不妨无法应用，导致汽车闭联的安闲功用失效，随时是一颗“准时炸弹”。

　　此次“待召回”变乱中的特斯拉Model S和Model X车款采用的8GB eMMC NAND闪存修筑，预期应用寿命约为3000次PE Cycle，均匀只需5到6年就会抵达了极限，而寻常车辆的预期应用寿命是要广大于这个年限。

　　过去车内存储容量多正在8G或64G，首要用于电子仪表盘、数字图形等实质的存储。然而，5G和边际企图的到来对汽车存储的需求越来越大。洪量的感知数据、活动数据的剖析以及文娱音讯都须要被存储。同时，数据解决确当地化和连化也对eMMC存储提出更高条件。

　　此表eMMC实质应用寿命会受到内部写入放大(Write Amplification，WAF)的影响，原本质应用寿命比表面应用寿命要低许多。影响WAF的成分许多，好比上面所说的，读作梗(Read disturb)、数据坚持(Data retention)、非常坎坷温办事境遇影响，都邑惹起已存储数据的不变性变差，存储算法识别到后须要正在数据变得不成纠错进步行内部数据搬移重写。另有静态磨损平衡(Wear-leveling)解决带来的特地内部数据搬移，以及垃圾接纳(Garbage Collection)解决举办的内部数据归集，这些都邑惹起WAF的减少，从而导致eMMC实质应用寿命削减。

　　eMMC实质应用寿命也会受到终端修筑OS逐日的数据写入量级的影响，该影响首要显示正在修筑的寿命年限上，正在一概TBW下，倘若OS应用经过中所需存储的数据量越大，修筑的可应用寿命年限越短。

　　咱们通过一款非智能汽车的中控修筑（基于Android体例，具备通用的音笑播放、导航等功用），针对其常用的应用场景经过中，OS对eMMC的数据写入做一下剖析。

　　图二为汽车中控修筑一次开机经过的数据写入漫衍环境，一共开机经过数据写入量为29.26MB，此中幼于16K的写下令总共1185次(5.72MB)，大于等于16K的写下令总共320次(23.54MB)。

　　图三为汽车中控修筑应用车载导航3H的数据写入漫衍环境，一共导航经过数据写入量为593.95MB，此中幼于16K的写下令总共39578次(172.22MB)，大于等于16K的写下令总共11667次(421.73MB)。

　　图四为汽车中控修筑应用车载音笑播放3H的数据写入漫衍环境，一共播放音笑经过数据写入量为188.58MB，此中幼于16K的写下令总共6402次(30.48MB)，大于等于16K的写下令总共2916次(158.10MB)。

　　这是旧例汽车中控平台正在一次启动汽车并开车导航+播放音笑3个幼时的使用场景，咱们监控到OS总共须要写入eMMC的数据量为811.79MB。正在自愿驾驶汽车的中控平台上，OS除了须要照望常用的行车应用场景，同时还须要一向记载汽车的各个传感器、行车影像等数据，往eMMC中记载数据的量级将会大幅减少，倘若选用的eMMC容量太幼，那么eMMC的应用寿命将无法与汽车的寿命相成婚。

　　目前市情上常用的存储修筑品种浩繁，不管是eMMC、UFS或者SSD，其主旨都是应用闪存举动存储介质，使用正在种种分歧类型的终端修筑中，因而UFS或者SSD也并非可以举动eMMC的替换计划，来办理存储修筑寿命有限的题目。

　　跟着车内交互功用越来越多，承载的功用越来越杂乱，交互水准越来越上等成分，数据写入量越来越大，选用大容量的车规级eMMC，来伸张存储修筑容量，拉长应用寿命，不妨是今朝汽车厂商缓解题目标首要本事。

　　汽车电子分歧于消费电子，要承袭更为冷酷的操作境遇，比方非常的低温和高温，接续的振动，剧烈的抨击等更多其他成分。出于对汽车安闲性的思索，统统车载产物都须要获取车规级认证。软硬件策画也需饱满思索到汽车存储的需求，适宜于将来汽车使用的进展。

　　车规级的产物有着比古代工业级产物更高的圭表，对待NAND Flash闪存颗粒有着更为厉肃的挑选和测试圭表，品德条件更高。纵使正在极高和极低的温度下，体例职能也很不变，确保汽车体例的牢靠。

　　从存储驾驭芯片的职能来看，车规级eMMC驾驭芯片须要供给低压珍惜（Low Power Control），确保电压震动不会对eMMC存储数据不变性、一律性形成影响。宏大的LDPC纠错才能有帮于eMMC正在分歧非常办事温度境遇下都能确保数据确切性，同时能有用的拉长闪存的最大磨损寿命。

　　正在车规级驾驭芯片的FW固件策画上，也须要从多个方面来确保eMMC数据不变性以及提拔eMMC应用寿命。

　　Read disturb解决，通过树立完全Block读监控机造，实时对不妨浮现读作梗的块举办监控，对已受作梗的块举办数据重写，正在确保数据不变性的同时，削减内部数据重写频度，削减WAF，最大节造的低浸对eMMC应用寿命的影响。

　　针对闪存中长时候没有被访候的有用静态数据块，通过准时监控算法，一朝呈现数据不变性浮现变更，实时对该数据块的一切数据举办重写，确保数据的不变性。

　　正在静态磨损平衡解决算法策画上，核心思索闪存模块的磨损平衡与静态磨损平衡解决所带来的写放大这两者之间的平均，即应承闪存数据块之间存正在必定的磨损差值，以求削减静态磨损平衡解决的频率，从而削减内部数据搬移对写放大的影响。

　　第三代LDPC纠错算法，比较BCH 72Bit，纠错才能有超出60%的提拔，勾结高速Read retry算法策画，正在有用拉长闪存磨损寿命的同时，也包管Read CMD的实时反应，确保eMMC正在非常温办事境遇下的数据确切性。

　　总之，通过对车规级eMMC存储驾驭芯片的优化，一向降低车规级eMMC产物的职能和高牢靠性，提拔对数据汇集、传输和解决的高作用才能，保护eMMC应用寿命最大化。

　　优质的NAND Flash闪存颗粒和存储主控决断着eMMC的品德，成熟厉苛的坐蓐验证楷模是eMMC质料的包管。从车规级eMMC的坐蓐和验证条件来看，通过对产物坎坷温测试和牢靠性的验证，模仿高振动抨击、恶毒境遇、长周期、连绵办事等前提，确保产物的高牢靠性和不变性；遵循适宜零失效（Zero Defect）的供应链品德束缚圭表 ISO/TS 16949 楷模举办坐蓐束缚，削减正在汽车零部件供应链中容易发生的质料震动；针对车规级eMMC的高牢靠性条件，遵循AEC-Q100的汽车认证圭表，对每一款产物都举办厉苛测试。

　　其它，从供应链来看，车规级eMMC须要3至10年的永久不变供货，质保3年。今朝汽车芯片缺货正在汽车行业愈演愈烈，告急让汽车厂商加倍侧重汽车芯片的供应链，也让业界认识到具有自帮和可控的供应链瑕瑜常有须要的。

　　归纳来看，车规级eMMC供应商的全栈式办理计划的才能将至闭要紧。芯片厂商不光要和闪存原厂树立有不变且永久的协作，自帮具有eMMC存储驾驭本事，还要获取供应链多项编造和楷模圭表认证。从存储介质颗粒筛选，到存储驾驭器及固件的开采，模组策画、封装、坐蓐、测试和售后供职各个枢纽，都要厉苛把闭，知足车规级eMMC规模的本事以及楷模圭表条件。

　　目前，国内仅有少数厂商正在该规模有多年的体味积蓄，具有车规级eMMC In-house主控芯片的研发才能，可能供给车规级eMMC的一站式存储办理计划及供职。

　　跟着我国新能源汽车迅速进展，5G、车联、AI等新兴本事加快与汽车家产统一，车联、智能驾驶、ADAS、边际企图等成为汽车电子要紧的构成，由此也动员汽车半导体用量的大幅上升。可能说，雄伟的汽车半导体墟市时机，国产汽车存储芯片厂商阻挡错过。