[汽車之家 新鮮技術解讀]  如果評選下近些年最火熱的純電動車，特斯拉一定位列三甲。無論是多年前顛覆這類產品孱弱現(xiàn)象的Model S，還是最近爭議不斷的Model 3，美國人一直處于風口浪尖。就在制動失效還未結案之時，“黑屏”情況也走入了公眾視野。究竟是產品迭代太快，致使硬件跟不上軟件？還是設計失誤？又或是個例？或者說“死機黑屏”這個看似不是那么致命的問題是否有必要認真聊一下？對于這次，真的有必要。

作者介紹：

　　羅新雨，一名汽車工程師，曾做過三年半年的底盤電子系統(tǒng)標定工程師，兩年半的ADAS測試工程師，同時也是一名汽車愛好者，近期他也和其它工程師研究了特斯拉黑屏的相關信息，今天給大家分享一下對此的分析。

　　追本溯源的看，2012年亮相的Model S才是真正讓埃隆·馬斯克帶領特斯拉賺得第一桶金的車型，無論是整體開發(fā)理念，還是動力系統(tǒng)表現(xiàn)都顛覆了人們對于電動車的舊有印象。

　　在使用層面，一塊大屏幕代替中控顯示屏以及全部按鍵的做法直到今天仍是不少車企模仿的對象。從這些角度看，美國人確實開創(chuàng)了一個時代。今天翻回頭看，這或許應該被命名為智能車時代。

　　用屏幕代替一切在車上是一種全新的設計理念，這不僅是顯示效果的提升，更意味著操作方式的革命。

　　當然，革命總會伴隨著問題，這塊大屏幕惹了禍。這就是今天要說的“黑屏”事件。今年初美國國家高速安全委員會（NHTSA）對特斯拉下達了召回15.8萬輛問題產品的命令。

　　問題主要爆發(fā)于2012-2018年間特斯拉生產的Model S和Model X。這兩款車有一個共同點，那就是位于中控的17寸大屏車機。它結合了上網(wǎng)、空調控制、音樂和廣播以及全車OTA升級等功能，英偉達（Nvidia）Tegra顯卡是整個車機系統(tǒng)的硬件核心。

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　　和計算機黑屏或藍屏一樣，車機的黑屏諸如顯示屏損壞，主板損壞、硬盤或其他存儲介質損壞、CPU過熱等多種因素。

　　經(jīng)過調研，此次特斯拉Model S和Model X黑屏現(xiàn)象根本原因是這套車機系統(tǒng)采用了一個壽命過短的多媒體存儲（eMMC）作為存儲介質，一定的使用年限給它帶來了永久性損耗，最終導致問題出現(xiàn)。

　　您可以把eMMC理解成手機的64GB或128GB存儲空間，如今的智能手機和平板電腦中的存儲介質其實就是這種eMMC。

　　即便車內看似比電腦機箱大很多，但留給多媒體硬件系統(tǒng)的空間其實沒比機箱大多少。在Model S研發(fā)的那些年，人們普遍認為車上系統(tǒng)的讀寫速度需求比電腦的要慢不少，因此結構比電腦常用的SSD固態(tài)硬盤簡單，讀寫速度更慢的eMMC正好滿足這樣的需求。

　　無論是eMMC還是SSD，都屬于閃存（或叫flash存儲器），它既可以做到電子可擦除可編程（EEPROM），又可以在斷電時一直保存數(shù)據(jù)。

　　eMMC和SSD的最大區(qū)別并不是閃存芯片本身，而是整個系統(tǒng)的構造。SSD用主控芯片和陣列式存儲，讓它的閃存芯片可以以更大的吞吐量并行工作，好比擁有多車道的高速公路；而eMMC則只用單個閃存芯片和單個主控，也沒有陣列式存儲，類似一條單車道的國道。

　　eMMC和SSD二者的特性也有區(qū)別，其一是峰值傳輸速度大概分別是400MB/s和3500MB/s，其二 是壽命特性不同，大概是5年和10年的差距，當然這些數(shù)據(jù)是為了表現(xiàn)特性量級上的差距，具體到某個產品還要具體分析。

　　特斯拉采用的eMMC由于8GB的容量過小，在承擔同樣數(shù)據(jù)讀寫量的情況下，64GB容量的eMMC對每個字節(jié)的使用次數(shù)只有8GB容量的1/8，壽命也就延長了8倍。這是很好理解的。

　　當今的車機作為域控制器的一個典型代表正在擴大它的“職能范圍”，包攬一些諸如控制空調、顯示儀表等等功能， 這勢必增加了“黑屏”的可能性。

　　另外值得注意的是無論是那種存儲設備都有讀寫壽命，以外網(wǎng)公布的維修專家給出的資料看，SLC NAND閃存技術約為10萬次P/E周期，MLC NAND閃存技術約為10000-3500P/E周期，TLC NAND閃存技術約為3000次P/E周期，QLC NAND閃存技術約為1000-100次P/E周期。一旦周期用完，那么驅動器將不再能夠可靠地存儲數(shù)據(jù)。具體到特斯拉，eMMC中每個NAND閃存塊約為3000P/E周期。

　　電動車和智能技術的盛行近年來在行業(yè)里也加速了電子電器架構的迭代，但汽車的研發(fā)周期遠長于手機等消費電子，消費者對于汽車的消費周期也遠大于電子產品的消費周期，所以面對汽車上眾多任重道遠的功能，車輛傳統(tǒng)的獨立ECU策略讓CAN總線不堪重負，怎么辦？升級硬件，這聽起來有點像為了游戲升級電腦配置了。

　　比如特斯拉此次黑屏中，空調除霜/除霧控制、車外轉向燈都是安全駕駛必要的功能，設想寒冷冬季的駕駛中擋風玻璃受凍模糊了駕駛者的視線，或車外轉向燈無法使用讓后車無法判斷本車的變道或轉向行為，都會造成交通事故。

　　相比之下，僅僅用來聽廣播或上網(wǎng)的非智能車的中控系統(tǒng)則由于功能單一，在死機或黑屏時不會帶來類似隱患。

　　雖然很多人都拿特斯拉類比iPhone，但后者取代諾基亞的這次手機革命并不會對人身安全造成威脅。從這個角度講，選購智能車時消費者需要比選購智能手機時更加謹慎，千萬不要只顧眼前的美觀設計忽略了這背后的隱憂。

　　既然這不僅是特斯拉的問題，那面對這樣可能涉及車輛安全的車機的黑屏，其他車企該怎么做呢？

　　雖然很遺憾，但實事求是的說目前在汽車領域并沒有相關法規(guī)來強制約束車企采用的芯片的壽命或可靠性。類似校核eMMC壽命的工作完全是車企自己的工作。但一旦因為這個工作的失誤吃了官司，車企也要承擔相應的法律責任。

　　評估這種“吃官司擔責任”的可能性的方法其實就是業(yè)界非常成熟的FMEA（失效模式與影響分析）方法和功能安全分析。

　　這個標準為從業(yè)人員提供了一個指導思想，由此來為識別損害和風險，并為失效影響做出估算，比如硬件設計中采用的FMEDA，軟件設計中采用的HAZOP。它的出現(xiàn)有效避免了人為疏忽因素在汽車開發(fā)中帶來的問題。

　　具體到這個案例，特斯拉更像是沒有對使用特性進行合理的評估，如果這個問題搞清，其實可以從兩個角度討論解決方法：

（1）FMEA（失效模式與影響分析）：基于當前系統(tǒng)需求，估算這個8GB的eMMC何時報廢。

（2）FMEDA（失效模式影響和診斷分析）：增加一個eMMC備份，在第一個eMMC失效后仍能保持車機的正常使用，同時提示車主盡快維修；或系統(tǒng)進行定期自檢并及時提示車主盡快維修；或將這個eMMC做成可拆卸的安裝方式，在拆卸后保留最基礎功能維持車輛安全駕駛，同時提示車主盡快維修。

　　可以說，工具就擺在那里，就看車企怎么用了。

寫在后面的話；

　　特斯拉Model S上使用的大屏幕直到今天仍就是汽車內飾設計中被不斷借鑒的經(jīng)典，這種整合式的設計毫無疑問大幅提升了顯示效果，完美契合了美國人想要打造的科技感主題。問題就在于這類電子產品硬件與軟件升級的匹配關系，就像手機一樣，一段時間后不斷升級的軟件系統(tǒng)會大量“吃掉”硬件性能，如果設計前瞻度不夠，就會出現(xiàn)“黑屏”問題。這是包括特斯拉在內的所有車企需要思考并解決的問題。（文/汽車工程師：羅新雨  編譯：汪淼 唐朝）