信息化時代的到來，使得信息和數據成為推動社會發展的主要因素，對于數據的處理提出了更高的要求。為了適應時代發展的需求，現代數據信息處理技術必須具備快速的數據采樣能力和較寬的數據帶寬，這就使得嵌入式高速固態存儲器得到了發展的機會。本文對嵌入式高速固態存儲器的組成原理進行了分析，并提出了其設計實現的基本構造和可能性。

信息化時代的發展促進了市場競爭主要因素的轉變，在當前市場環境變幻莫測的背景下，信息的及時性和準確性成為衡量企業市場競爭力的關鍵因素，科學技術成為第一生產力。為了提高信息數據的采集、傳輸和處理速度，對大量的數據進行存儲和管理，嵌入式高速固態存儲器得到了良好的發展機遇。

1 嵌入式高速固態存儲器概述

所謂的嵌入式高速固態存儲器，是一種數據存儲設備，可以將被測量信號存儲起來，便于之后進行分析處理、故障診斷、運行狀態記錄等，為大量數據的處理和存儲提供了有效的手段。嵌入式高速固態存儲器自身具備可靠性高、數據儲存完整不易丟失等眾多優點，適合高速、高精準度的測量系統，其采樣速度的快速性和采樣數據的大量性可以滿足高保真數據還原的需求。同時，NAND FLASH作為一種安全、快速的數據存儲媒介，自身具備大容量、小體積、低成本、抗高溫等優點，在數據存儲領域得到了廣泛的普及和應用。本文提到的嵌入式高速固態存儲器，正是以NAND FLASH為存儲介質設計實現的，具有廣闊的應用前景。

2 嵌入式高速固態存儲器的組成原理

嵌入式高速固態存儲器作為一種存儲設備，其自身并不能對數據進行處理，因此并不存在復雜的軟件組成，這里著重分析其硬件組成。在嵌入式高速固態存儲器的設計構成中，使用的是NAND FLASH存儲器，其主要數據存儲載體是半導體材料，相比傳統的數據存儲設備，應用范圍更加廣泛，對于溫度、壓力、振動等的適應性較強，是實現存儲設備高可靠性、高速度、低功耗和小型化的最佳選擇。在設計時，由于其自身對于數據存儲速度和容量方面的要求較高，單一的NAND FLASH無法滿足，因此需要使用復數的NAND FLASH存儲器，并對其進行適當的設計和排列，兼顧存儲速度和容量，同時也不能使設備的構成過于復雜。

因此，可以使用現場可編程門陣列(即FPGA)作為主控制器，通過片上系統設計，實現數據的高速傳輸和對FLASH存儲陣列的數據存儲。

3 嵌入式高速固態存儲器的設計實現

3.1 硬件設計

存儲器的硬件部分可以由8片NAND FLASH器件共同構成，對其存儲容量和速度進行相應的擴展，組成64位DDR接口界面，并且形成一組FLASH塊，接入FPGA。同時，可以將64片 NAND FLASH器件等分成8個部分，之后分別接人FPGA中，為數據的存儲和傳輸提供4種接口形式，擴展其使用范圍?？梢栽谠O備上串行高級技術附件，以及 USB接口，用于計算機的訪問和連接。存儲器上的網絡接口可以用來與網絡進行連接，實現對數據的管理和遠程處理。

3.2 FPGA設計

FPGA系統對于數據的要求較高，必須可以進行高速數據率的連續訪問，而對于數據管理和整片存儲器的擦除速度要求較低，因此，在設計時，可以優先考慮連續訪問速度，文件管理和擦除可以低速進行。體現在對FLASH的操作中，即通過電路實現FLASH頁面的讀寫功能，通過片上處理器，運用相應的軟件程序，實現文件管理、塊擦除、格式化等功能。

在嵌入式高速固態存儲器設計實現后，為了保證其功能和使用效果，還需要對存儲器的相關性能進行分析。本文通過相應的方法，以 MT29F256G08AUAAA器件為例，對存儲器的速度和容量進行分析，以確保存儲器的正常使用。假設存儲器在讀取數據時，每頁數據的讀取時間為 35，對每頁數據進行處理和編程的時間為350，接口處的數據傳輸速度為400M/s。由于使用DDR進行操作，假定數據選取時間為5ns，每頁數據總量為8640字節，包含連續區的8192字節和離散區的448字節。

首先，對存儲速度進行分析。在對NAND FLASH進行操作時，其操作一般可以分為兩個部分，即片內緩沖區數據訪問部分，以及頁面編程部分。緩沖區數據訪問需要的時間為：8640字節 /400MT/s=2106。在對數據進行讀取操作時，以35為最大處理時間，采用乒乓切換的方式進行外部緩沖，則64片系統的數據讀取速度為8640字節/35 x64=15GB。而在進行數據的寫操作時，同樣以35為最大讀取時間，使用乒乓切換的方式進行外部緩沖，因而在對數據進行讀取操作時，最大處理時間為 350，則64片系統的數據讀速度為8640字節/350x64=1.5GB。

其次是容量分析。單片容量為2048GB，假設平均最大壞塊數為640塊，每塊的容量為1024字節，則無效容量為42GB。存儲器系統設計容量約為2000GB，若以1.5GB的速度對數據進行操作，則可以得出，系統的最大可存儲時間為22min。

4 小結

綜上所述，本文從NAND FLASH出發，對嵌入式高速固態存儲器進行了系統的設計和實現，并對其數據存儲速度和容量進行了分析計算，為相應的設計提供了參考依據。而隨著科學技術的不斷發展，數據存儲技術也會不斷進步，存儲器的性能也會不斷得到提高，需要相關技術人員的努力，推動數據存儲技術的發展。