高速海量圖像數(shù)據(jù)存儲的可靠性研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，儀器和數(shù)據(jù)采集設備的精度越來越高，這對海量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)提出了更高的要求。大量數(shù)據(jù)高速存儲的同時，必須保證數(shù)據(jù)的安全性，否則存儲系統(tǒng)就失去了原來的作用。本文主要設計了一種基于NAND Flash的高速海量存儲系統(tǒng)，并解決在存儲過程中遇到的數(shù)據(jù)可靠性問題。
　　本文首先分析了高速海量存儲系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，并給出了本次課題在高速相機海量存儲系統(tǒng)中的意義。本次課題設計的硬件平臺是基于NAND Flash的存儲系統(tǒng)，實

2、驗板上選取兩片NAND Flash芯片進行研究，但是最終的硬件系統(tǒng)設計是由144片NAND Flash組成的。本次設計采用FPGA同時控制多片NAND Flash芯片進行并行操作，這樣可以大幅度的提高存儲系統(tǒng)的讀寫速度，使得高速海量數(shù)據(jù)存儲得以實現(xiàn)。
　　由于存儲介質選用NAND Flash，在存儲系統(tǒng)中會出現(xiàn)壞塊管理的問題。壞塊管理的方法包括壞塊的識別、壞塊的存儲、壞塊的跳過和壞塊的替換。在壞塊的管理方法中，采用先將檢測到的有效

3、塊地址存儲在已建數(shù)組當中的方法，可以節(jié)省FPGA內部的資源，并可以加快對NAND Flash的操作速度。對已用塊進行操作時，引入交換塊的概念，可以均衡整體塊擦除次數(shù)，增加NAND Flash芯片的總體使用壽命。另外，對NAND Flash進行操作時采用ECC校驗方法和損耗均衡的算法，保證存儲系統(tǒng)的可靠性和最大限度的使用壽命。
　　本次設計的基本思想是利用多片NAND Flash的并行操作和流水線操作，實現(xiàn)存儲系統(tǒng)的大容量高速存儲，