面向深空探测的高检索精度固态存储系统设计

在深空探测中,探测器上的固态存储系统需要检索出记录的数据并将其传输到地球上。为了更好地利用宝贵的传输时间,研究人员希望该系统具有更准确的检索能力。在现有的探测器固态存储系统设计中,检索精度受到系统RAM容量的限制。提出了一种日志型固态存储系统设计方法,该方法利用日志结构机制对固态存储介质NAND Flash进行管理,以节省RAM容量。通过这种设计方法,可以实现非常小的数据存储粒度,并给每个数据颗粒配备可扩展的索引信息,使得在系统RAM容量有限的情况下可极大提高数据的索引精度。实验结果表明:使用高可靠的反熔丝FPGA实现1 TB固态存储系统,并要求系统可检索到页时,索引数据只需要5.9 Mb的RAM容量开销,系统的平均写速率为118 Mbit/s,平均索引延迟为40.1μs。