彭程飞，许家麟，李 涛，吴琼之

（北京理工大学 信息与电子学院，北京 100081）

宽带嵌入式存储系统中实时数据记录的优化方法

彭程飞，许家麟，李 涛，吴琼之

（北京理工大学 信息与电子学院，北京 100081）

针对宽带信号长时间连续采集的需求，提出了一种基于FPGA和多路标准固态硬盘（SSD）的嵌入式大容量大带宽数据存储系统架构及其优化实现方法。着重分析了标准SSD瞬时写入速率随机性问题，基于实测数据和数学模型提出了一种动态数据调度方法。理论推导和实际测试均表明该方法有效降低了对缓存容量的需求，并提高了系统工作的可靠性。

采集；存储；FPGA；SSD

数据采集存储设备广泛应用于雷达、通信等领域，更高的平均输入带宽、更大的存储容量是其必然发展趋势。随着前端数据采样速率的提升，高速且稳定的数据写入速率也是数据存储系统设计需要着重考虑的问题。

应用于嵌入式环境的数据存储技术已经有大量相关的研究。文献[1]基于Xilinx公司的Virtex-5芯片的高速串行收发器GTX，实现了SATA控制器；文献[2]采用以ARM920T为核心的S3C2410A作为主控器将视频数据进行存储；文献[3]通过FPGA作为主控芯片搭载96片NAND FLASH实现了容量达3TB的存储系统；文献[4]设计了一款由8块SSD硬盘组成的存储阵列，并使用并行存储方式实现大容量高速固态存储。

基于调研工作，文中提了出一种嵌入式大容量大带宽数据存储系统架构，采用现场可编程门阵列（FPGA）为控制核心，并发操作多路标准固态硬盘（SSD）。与其他架构相比，具有带宽高、容量大、成本低和可靠性强等优点。……