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Tesla eMMC Speicherchip Probleme bei der MCU

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Teslawissen.ch

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Tesla MCU eMMC

Tesla MCU eMMC

Dieser Artikel erklärt die Ursachen rund um das eMMC Speicherchip Problem und den damit verbundenen Defekten bei den älteren MCU Computern von Tesla. Die MCU (Media Control Unit) ist der Computer, der notwendig ist um das Fahrzeug über den Bildschirm bedienen zu können. Dieser Computer hat aber nichts mit dem Autopilot Computer gemeinsam.

Bereits in den ersten Model S wurde eine MCU mit 17 Zoll Bildschirm verbaut und über die Jahre entwickelte sich das System zu einer vielfältigen Multimedia Plattform mit Spotify Musik Streaming, Internet Browser und mittlerweile sogar Netflix und YouTube Video Streaming. Dadurch stiegen die Anforderungen an die Prozessorleistung des MCU Computers immer weiter an. So dass ab März 2018 Tesla damit begonnen hat eine neuere und bessere MCU (die MCU2) mit einem grösseren eMMC Chip in seinen Fahrzeugen zu verbauen. Leider zeigt sich mittlerweile, dass die älteren MCU eine Schwachstelle besitzen, die in jedem Fall früher oder später zum Defekt führt.

Das Problem

Die beiden Vorgänger der 2018 eingeführten MCU2 sind die MCU0 und die MCU1. Wie bei jedem Computer muss auch die MCU irgendwo Programmcode und Daten speichern. Dafür verwendet Tesla eingebettete Speicherchips, sogenannte „Embedded Multi Media Card“, kurz: eMMC. Als Laie kann man sich das ungefähr wie einen im Computer fest eingebauten USB-Stick vorstellen. Gespeichert werden zum Beispiel die Fahrzeugeinstellungen und das Fahrerprofil, aber auch diverse Logfile-Protokolle in denen Zustandsparameter verschiedener Fahrzeugsysteme laufend protokolliert werden. So kann das Tesla Servicecenter bei einem Defekt am Fahrzeug diese Protokolle zur Diagnose auswerten. Unglücklicherweise hat Tesla beim Design der beiden älteren MCU Varianten einen entscheidenden Nachteil implementiert. Denn jeder Speicherchip in den heutigen elektronischen Geräten verschleißt mit jedem Lösch-/Schreibzyklus. Das bedeutet mit jedem Schreibzugriff verschleisst der Chip ein bisschen mehr. Bis er nach einer bestimmten Anzahl Schreibzyklen defekt und nicht mehr lesbar ist.

Normalerweise sollte ein solches Problem erst nach vielen Jahren auftreten. Der SSD Flashspeicher eines Laptops oder PC’s hält zum Beispiel bei durchschnittlicher Nutzung in der Regel mehr als 30 Jahre. Bei der MCU fallen aber verschiedene negative Umstände zusammen, denn der Chip von MCU0 und MCU1 ist nur 8 GB gross. Bei einem grossen Speicher verteilen sich die Schreibzugriffe auf viele Speicherzellen. Eine einzelne Zelle wird daher viel weniger oft beschrieben als das bei einem kleinen Chip wie dem 8GB Modell der alten MCU’s der Fall ist. Jede Zelle kann in einem Flashspeicher nur eine begrenzte Anzahl Schreibzyklen handhaben, bevor sie nicht mehr lesbar ist. Sind zu viele Zellen nicht mehr lesbar, wird der ganze Chip unbrauchbar und die gespeicherten Daten sind verloren. Je kleiner der Chip und je grösser die Datenmenge, die über Zeit geschrieben wird, desto schneller tritt der Defekt ein.

Irgendwann ist die MCU tot

Mit einem solchen defekten eMMC Chip funktioniert der MCU Computer nicht mehr und der Bildschirm im Tesla bleibt schwarz. Natürlich ist dann auch der Zugriff auf alle Funktionen wie Klimaregelung, Fahrzeug Einstellungen, die Navigation oder das Verändern des eingestellten maximalen Ladestandes des Akkus nicht mehr möglich. Immerhin lässt sich das Auto aber noch fahren (sofern die Pin Eingabe zum Fahren vor dem Defekt nicht aktiviert war. Denn ohne Bildschirm lässt sich der Pin nicht eintippen).

Tesla hatte das Problem in der Vergangenheit leider zusätzlich noch verschärft. Unabhängig davon, ob das Auto fuhr, wurden seit Software Version V7 im Jahr 2015 plötzlich Tag und Nacht eine Unmenge an Daten ständig protokolliert und auf den Speicherchip geschrieben. Mit V8 hat sich das Problem noch verstärkt, da die Software wegen immer mehr Funktionsumfang auch immer mehr Speicher auf dem Chip belegt. Erst im November 2019 wurden diese extremen Protokollaktivitäten mit dem Softwareupdate 2019.32.12.7 reduziert. Seither protokollieren die Fahrzeuge offenbar nur noch wenn sie in Betrieb sind (also beim Fahren oder Laden). Auch das ist für Besitzer, die gerne stundenlang an der Haushaltssteckdose laden, keine gute Nachricht.

Je älter eine MCU also ist, desto länger war sie diesen intensiven Schreibzyklen ausgesetzt. Seit etwa Mitte 2019 treten immer mehr defekte MCU’s bei Fahrzeugen mit Baujahr 2015 und älter auf.

Tesla MCU BoardDas Foto zeigt die geöffnete MCU. Auf dem Systemboard ist das etwa 10 x 10cm grosse Tegra Board aufgesteckt. Auf dem Tegra Board befindet sich der zirka 1 x 1 cm grosse aufgelötete Speicherchip. Bildquelle: insideevs.com

Welche Fahrzeuge sind betroffen?

Alle Model S und Model X mit einer MCU0 oder MCU1 sind früher oder später von dem Problem betroffen und der Chip wird seinen Dienst quittieren. Das Model 3 wurde seit Produktionsstart nur mit MCU2 gebaut. Hier ist das Problem massiv entschärft, aber dazu später mehr. Die alten MCU0 und MCU1 wurden in Model S und X der folgenden Baujahre verwendet:

MCU0 (produziert bis Dez 2015)
MCU1 (Dez 2015 – März 2018)
MCU2 (März 2018 – heute)

Welchen Typ von MCU ein Fahrzeug verbaut hat, lässt sich feststellen, indem man  in den Fahrzeug-Einstellungen im Menü „Software“ den Punkt „Zusätzliche Fahrzeuginformationen“ aufruft. Dort wird als „Infotainment-Prozessor“ entweder „NVIDIA Tegra“ (MCU0 und MCU1) oder „Intel Atom“ (MCU2) angezeigt. Weitere Informationen zur MCU.

Wie erkennt man dass, ein eMMC Chip im Tesla kurz vor einem Defekt ist?

Im schlimmsten Fall, wenn der Chip bereits defekt ist, bleibt der Bildschirm einfach schwarz. Es kann auch sein, dass die MCU wiederholt erfolglos neu startet (Tesla Logo erscheint alle paar Minuten auf dem Bildschirm). Anzeichen für einen Chip, der kurz vor dem Defekt steht sind:

  • Der Start der MCU nach dem Einsteigen dauert extrem lange.
  • Die MCU bleibt oft hängen und reagiert nicht mehr.
  • Die MCU startet wiederholt automatisch neu.
  • Die Bedienung wird immer langsamer (zum Beispiel Routenberechnung oder Scrollen und Zoomen im Kartenmaterial).
  • Starke Bildstörungen auf dem Display, die immer häufiger auftreten.
  • Teslafahrer berichten auch: Wenn die Zahlen der Trip Daten überhaupt nicht mehr angezeigt werden, steht der Speicherchip kurz vor dem Totalausfall. Bis zu einem dauerhaft schwarzen Bildschirm ist es dann nicht mehr weit und es wird höchste Zeit zu handeln!

Sobald die MCU tot ist, kann man zwar noch fahren (sofern die Pin2Drive Funktion nicht aktiviert ist). Sämtliche Einstellungen am Fahrzeug lassen sich aber nicht mehr ändern.

Wenn der Chip komplett unlesbar wird, verliert man folgende Informationen, die auf dem Chip gespeichert waren:

  • Der VPN Verbindungsschlüssel, der notwendig ist damit das Fahrzeug eine Mobilfunk-Verbindung zum Tesla Server herstellen kann. Dadurch fehlen: Softwareupdates, Spotify/TuneIn Musik Streaming, Video Streaming über Mobilfunk, Sprachsteuerung, Google Maps Karten und auch der Zugriff über die Mobiltelefon-App.
  • Trip Daten
  • Fahrerprofil Einstellungen
  • Fahrzeug Einstellungen
  • Homelinkprofile
  • Bluetooth Verbindungen zu Mobiltelefonen.

Reparatur

Folgende Möglichkeiten gibt es um das Problem präventiv oder bei einem bereits defekten Chip zu beheben.

Fahrzeug noch unter Garantie

Bevor die MCU nicht mehr funktionsfähig ist, wird Tesla nichts unternehmen. Allerdings gibt es zurzeit eine Untersuchung durch die US-Behörde NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration). Möglicherweise könnte es hier zu einem Rückruf kommen.

Ist die MCU defekt, wird sie von Tesla durch eine identische andere (gebrauchte!) MCU1 mit einem 8 GB eMMC kostenlos ersetzt. Ausserdem hat Tesla die Garantie für eine solche Ersatz-MCU auf 2 Jahre begrenzt. Eine Aktualisierung auf eine MCU2 ist während diesem Austausch nicht möglich. Technisch wäre es eigentlich nur notwendig den Fingernagel großen Speicherchip zu ersetzen und nicht die ganze MCU. Das wird von Tesla aber nicht gemacht. Das Problem ist ausserdem auch nicht dauerhaft gelöst und wird auch mit der Ersatz-MCU irgendwann wieder auftreten. Durch den nur 8 GB großen Chip wird das vermutlich nach einigen Jahren wieder der Fall sein. Ausserdem bleibt die MCU ähnlich langsam wie vorher.

Fahrzeug nicht mehr unter Garantie

Ist keine Garantie mehr vorhanden, kann die komplette MCU durch Tesla kostenpflichtig ersetzt werden. Früher kostet eine neue MCU zirka 3000 EUR. Mittlerweile kostet ein solcher Austausch offenbar noch 1700 EUR.

Eine preiswertere Alternative ist es nur den Chip austauschen zu lassen. Tesla führt diese eMMC Reparatur aber NICHT durch. Für einen Laien ist es ebenfalls nicht möglich diese Reparatur selbst durchzuführen, da der betreffende Chip direkt auf der Platine aufgelötet ist. Nur mit Spezialgeräten und entsprechendem Wissen kann ein solcher Chip ausgetauscht werden.

Tesla eMMC Chip MCU1Der Tesla eMMC Chip (rechts unten neben dem Daumen) ist nur etwa 1cm x 1cm gross. Bildquelle: golem.de

 

Einige Anbieter bieten mittlerweile aber solche Reparaturen an. Zum Beispiel:

autodijagnostika.biz Zagreb – Kroatien
e-mobility driving solutions verschiedene Standorte in DE
Forcar Concepts Pfäffikon – Schweiz
GS-Design Waldmünchen, Bayern
Smartmod.de Frankfurt
Laadkabel_winkel.nl Eindhoven – Niederlande

 

Die Kosten für den Austausch des Chips sind je nach Anbieter sehr unterschiedlich und variieren zwischen etwa 400 und 1000 EUR. Ausserdem ist zu beachten, dass die Daten auf dem alten Chip nicht in jedem Fall auf den neuen Chip übernommen werden können. Je nach Zustand des alten Chips ist dieser nicht mehr lesbar. Die wichtigste Information auf dem alten Chip ist der erwähnte VPN Schlüssel, der notwendig ist um die Internetverbindung zwischen Fahrzeug und Tesla Server aufzubauen. Ohne diesen Schlüssel kann das Fahrzeug den Server nicht erreichen.

Dadurch funktionieren diverse Funktionen wie Spotify/TuneIn/Radio, Sprachsteuerung, Navigationskarten, Softwareupdates und die Verbindung mit der Mobiltelefon-App nicht mehr. Wenn der Reparateur den Schlüssel nicht auf den neuen Chip übertragen kann, bleibt nach dem Austausch des eMMC Chips nur noch der Gang zum Tesla Service Center. Tesla lädt den Schlüssel seit etwa Mai 2019 auch auf eine MCU, deren Chip ersetzt wurde (früher wurde das verweigert). Kostenpunkt: zwischen 100 und 300 EUR. (TFF-Forum)

Im Idealfall kostet der Chip Austausch nur 500 EUR

Der Zeitaufwand für einen Chiptausch beträgt etwa 4 Stunden. Bei manchen Anbietern kann man vor Ort warten, andere akzeptieren auch den Postversand. Dazu muss der Fahrzeugbesitzer seine MCU selbst ausbauen und an den Anbieter versenden. Man kann theoretisch auch nur das Tegra-Board von der MCU abbauen und die „Rest-MCU“ wieder einbauen. So kann man mit dem Tesla sogar noch fahren. Nur das Tegra-Board zu versenden wäre auch einfacher. Allerdings können beim Ausbau des Tegra Boards Beschädigungen auftreten wenn dies nicht korrekt gemacht wird. Video Anleitung wie man eine MCU ausbaut.

Ein großer Vorteil des Chip Austauschs ist neben der Kostenersparnis die Möglichkeit einen größeren Chip einbauen zu lassen. An Stelle des 8 GB Chips wird ein doppelt so großer 16 GB Chip verbaut. Dieser hält dadurch auch doppelt so lange und die MCU wird dank des größeren Speicherplatzes schneller. In diesem Video sieht man sehr schön, dass die MCU1 mit einem 16 GB Chip viel schneller ist als mit dem kleinen 8 GB Chip.

Was kann ich tun, wenn mein Chip defekt ist oder offensichtlich kurz davor?

Entscheidet man sich bei einem Fahrzeug ohne Garantie für eine günstigere Reparatur durch einen Chip Tausch ohne die Dienstleistung des Tesla Service Centers in Anspruch zu nehmen, muss der VPN Schlüssel vom alten Chip auf den neuen Chip übertragen werden. Ist der alte Chip nicht mehr lesbar, kann nur noch Tesla weiter helfen. Denn nur Tesla besitzt eine Kopie des Schlüssels.

Bei den ersten Anzeichen eines Defektes kann es also Sinn machen den Chip zu schonen, indem nicht noch weiter Daten geschrieben werden. Solange die MCU noch läuft, kann der Schlüssel auf jeden Fall noch ausgelesen werden. Bei einer toten MCU ist das eventuell nicht mehr möglich. Je länger der alte Chip noch in Verwendung ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass er doch noch unlesbar wird und man sich an Tesla wenden muss um den Schlüssel wieder zu erhalten. Vor allem wenn die MCU konstant automatisch neu gestartet wird, ist das Risiko sehr groß, dass die MCU durch die vielen Neustarts den Chip endgültig kaputt schreibt. Man sollte auch bei einem Verdacht auf einen nahenden Chip Tod sowenig Resets der MCU wie möglich machen.

Fahrzeug auf den MCU Ausfall vorbereiten

Um zu verhindern dass der Chip komplett zerstört wird, kann man die Sicherung für die MCU ziehen. Beim Model S ist das die Sicherung F51:

Tesla SicherungenSicherungen für Model S pre-Facelift von 2014 bis 2016

Beim Model X ist es offenbar Sicherung F236. Allgemeine Informationen zu den Sicherungen beim Tesla. Natürlich macht es keinen Sinn die Sicherung zu ziehen wenn das Fahrzeug noch Garantie hat und dadurch sowieso die ganze MCU ersetzt wird.

Am besten geht man zum Sicherung ziehen wie folgt vor:

  • Pin2Drive deaktivieren (denn ohne MCU ist die Pin Eingabe nicht mehr möglich).
  • Ladelimit auf 90 % einstellen (ohne MCU lässt sich diese Einstellung nicht mehr verändern, auch nicht über das Handy).
  • Geplante Ladung deaktivieren, damit das Fahrzeug beim Einstecken des Kabels sofort lädt.
  • Klima-Einstellungen auf den gewünschten „Dauerzustand“ anpassen. Der lässt sich nachher nicht mehr ändern.
  • Beim Model S: Dachfenster schliessen!
  • Sicherung für die MCU ziehen

Ausser dem letzten Punkt machen diese Einstellungen natürlich auch bei einem Fahrzeug unter Garantie Sinn. Denn wer will schon mit offenem Schiebedach und kaputter MCU zum Service Center fahren? 🙂

Pin2Drive bei einer kaputten MCU ausschalten

Laut einem amerikanischen Tesla Forum lässt sich bei einer toten MCU mit dem folgenden Trick das Pin2Drive ausschalten und man kann danach trotzdem mit dem Fahrzeug zum Service Center fahren. Man trennt die 12-V-Batterie für eine kurze Zeit und schließt sie danach wieder an. Dann sollte das Fahrzeug ohne Pin fahrbar sein, solange die MCU nicht in Betrieb ist.

Und was ist mit der MCU2?

In der MCU2 ist ein Speicherchip mit 64 GB Größe verbaut. Technisch gesehen tritt das Problem auch in diesem Fall irgendwann auf. Da der Chip aber 8x größer als bei der älteren MCU ist, kann man davon ausgehen dass dies erst nach vielen Jahren passieren wird.

Tipps bezüglich eMMC für den Tesla Gebrauchtwagenkauf

Bei einem Fahrzeug mit MCU0 oder MCU1 ist es interessant zu wissen, ob der Chip oder die komplette MCU bereits ersetzt wurde. Leider lässt sich nicht feststellen, ob noch der alte 8 GB große Chip verbaut ist oder bereits ein größerer Ersatzchip. Hier kann man nur der Aussage des Verkäufers glauben.

Fazit

Der Austausch des Chips ist auf jeden Fall sinnvoll, da der neue 16 GB große Chip doppelt so lange hält und die MCU viel schneller wird. Im Idealfall kostet die Reparatur mit dem Chip Austausch auch nur rund 500 EUR gegenüber 1700 EUR für eine komplette (alte und langsame) MCU vom Tesla Service. Da Tesla das exzessive Protokollieren von Daten mittlerweile reduziert hat darf man davon ausgehen, dass auch eine Ersatz MCU mit einem kleinen 8 GB Chip trotzdem länger als 5 Jahre halten sollte. Schneller wird sie aber dadurch trotzdem nicht. Ob Tesla in Zukunft irgendwann eine defekte MCU1 durch eine MCU2 ersetzt bleibt offen. Die Alternative dazu wäre dann noch das kostenpflichtige MCU2 Upgrade durchzuführen, sobald es in Europa erhältlich sein wird.

Einen Erfahrungsbericht zum eMMC Austausch gibt es im T&Emagazin Ausgabe 7 ab Seite 48 zu lesen.

Der Betreiber dieser Webseite übernimmt keine Haftung für Schäden, die durch diese Tipps entstehen.


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