高速海量图像数据存储的可靠性研究

发布时间：2019-10-25 17:33

【摘要】：随着现代科学技术的发展,仪器和数据采集设备的精度越来越高,这对海量数据存储系统提出了更高的要求。大量数据高速存储的同时,必须保证数据的安全性,否则存储系统就失去了原来的作用。本文主要设计了一种基于NAND Flash的高速海量存储系统,并解决在存储过程中遇到的数据可靠性问题。 本文首先分析了高速海量存储系统的发展现状,并给出了本次课题在高速相机海量存储系统中的意义。本次课题设计的硬件平台是基于NAND Flash的存储系统,实验板上选取两片NAND Flash芯片进行研究,但是最终的硬件系统设计是由144片NAND Flash组成的。本次设计采用FPGA同时控制多片NAND Flash芯片进行并行操作,这样可以大幅度的提高存储系统的读写速度,使得高速海量数据存储得以实现。 由于存储介质选用NAND Flash,在存储系统中会出现坏块管理的问题。坏块管理的方法包括坏块的识别、坏块的存储、坏块的跳过和坏块的替换。在坏块的管理方法中,采用先将检测到的有效块地址存储在已建数组当中的方法,可以节省FPGA内部的资源,并可以加快对NAND Flash的操作速度。对已用块进行操作时,引入交换块的概念,可以均衡整体块擦除次数,增加NAND Flash芯片的总体使用寿命。另外,对NAND Flash进行操作时采用ECC校验方法和损耗均衡的算法,保证存储系统的可靠性和最大限度的使用寿命。 本次设计的基本思想是利用多片NAND Flash的并行操作和流水线操作,实现存储系统的大容量高速存储,同时利用相应的坏块管理算法保证数据存储的可靠性。最后,利用逻辑代码的仿真和实验板的输出验证方案的可行性,时序仿真和实验输出结果证明了本方案的可行性和坏块管理算法的可靠性。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP333

【参考文献】

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本文编号：2552869