闪存技术自诞生以来,以摩尔定律所预言的速度快速发展,逐步弥补了其单位存储成本高的劣势,进而凭借存取性能优异、体积小、低功耗等特点在消费电子、网络服务、企业应用等领域占据越来越重要的地位。本文系统地阐述了一个基于闪存技术和异构混合架构,针对航空领域定制的固态存储方案的设计与实现。本系统针对特定需求设计了专用通信接口和通信协议,并提供了扩展多种接口的能力。系统硬件上采用了分离式设计,其中固态硬盘部分在功耗、体积的限制下集成了大容量的闪存阵列,优化了读写性能;而扩展板部分提供了多种接口的转换和测试平台。本系统通过增强型ECC(Error Correction Code)、冗余磁盘阵列等硬件机制,和磨损均衡、坏块管理等软件算法保证了数据的安全、可靠存储。本文着重研究了固态硬盘控制器的软件设计,包括通信协议的设计和解析,多核软件间的互联和同步,坏块表的数据结构、坏块替换机制等坏块管理方式,磨损均衡算法,充分利用系统并行资源的读写流水线设计等。得益于系统架构设计灵活,本文分析对比了系统在容量、可靠性等方面的不同配置下的性能,并展示了实际测试结果。本文最后给出了系统基于真实硬件和仿真平台的测试方案和结论。