星载存储设备在卫星综合电子平台中不可或缺,主要用于保存各种科学实验数据。随着我国空间科学的快速发展,探测任务的种类不断丰富,产生的数据量越来越多,对星载存储设备也提出了更高的要求,星载存储系统在不断朝着大容量、高速率、小型化、低功耗、标准化、可扩展的方向发展。从90年代开始采用半导体存储器件的星载固态存储器(SSR,Solid-State Recorder)发展到现在,其容量和吞吐率都有了很大的提升,但是吞吐率的提升速度明显不及容量的提升速度,为了满足未来海量空间科学实验数据能够及时有效存储的需求,本文将对提升星载存储系统吞吐率的方法进行研究。通过对星载存储系统吞吐率的影响因素进行计算分析,针对性的提出了提升星载存储系统吞吐率的方案:将支持同步数据接口的NAND FLASH应用于星载存储系统,提升NAND FLASH数据总线上的传输速率;引入8级流水操作使存储阵列的多片NAND FLASH分时复用与FPGA之间的数据总线,充分利用存储操作中的等待时间;单板进行多片NAND FLASH数据位宽的并行扩展,同时对单板进行功能模块化及接口标准化设计,并为多板之间的并行扩展奠定基础,增加可同时操作的NAND FLASH数据总线的位宽。本文对星载高速同步NAND FLASH存储技术进行了研究,在学习了解星载存储技术理论知识的基础上,完成了星载高速同步NAND FLASH存储控制器的硬件设计与FPGA逻辑代码设计,并对系统功能进行了仿真验证,相比传统方法,不仅有效提升了系统吞吐率,还实现了系统的小型化和低功耗。