随着通信技术的飞速进步,数据传输速率与数据传输容量逐渐提升,为了采集高速传输的大规模数据,需要有高速数据存储技术的支持。本文对高速数据存储技术进行研究,设计并验证一种支持40Gbps高速数据存储的嵌入式存储系统。论文主要涉及以下三点内容:第一,完成存储系统研究现状的归纳与存储技术的分析。选择具有高存储性能与高稳定性优势的SSD作为存储器。选定PCIE高速接口作为SSD接口,并总结PCIE总线的拓扑结构与层次结构。总结适配PCIE接口的NVME高速接口协议,分析其队列结构与命令流程。对比复杂低效的软件控制存储方式,选择FPGA控制存储方式提高数据存储的性能。规定高速数据存储格式,选择RAID0技术实现存储性能的提升,使用ex FAT文件系统实现高速数据的文件化管理。第二,完成存储系统FPGA高速存储逻辑与Linux数据管理软件的设计与实现。根据高速数据存储在无线通信与光纤通信中的应用场景与需求分析,提出基于FPGA实现40Gbps高速数据存储和基于软件实现数据管理的存储系统架构。设计包含PS端与PL端的FPGA高速存储逻辑,将高速数据按RAID0方式,以存储数据块为单位存储到两个SSD中。设计PL端存储数据块采集逻辑,将高速数据整合为存储数据块。设计PL端存储数据块读写逻辑,实现NVME协议完成对存储数据块的读写控制。设计PS端Linux数据管理软件的驱动层与用户层方案,其中驱动层软件实现与PL端的数据交互,用户层软件实现对存储系统的初始化控制与存储数据块管理。第三,完成存储系统FPGA高速存储逻辑与Linux数据管理软件的联合测试。首先根据存储系统架构搭建验证平台,并对验证平台的基础功能进行测试,完成FPGA高速存储逻辑的配置和Linux系统的移植。然后测试存储系统的初始化功能,证明利用FPGA硬件逻辑可以成功搭建高速数据存储通道。接着测试存储系统的存储功能,证明存储系统能够支持40Gbps高速数据的准确存储。最后测试存储系统的数据管理功能,证明存储系统具有管理存储到SSD中高速数据的功能。本文设计并验证一种基于嵌入式平台的高速数据存储系统,实现FPGA方案对40Gbps高速数据的存储控制和软件方案对高速数据的管理,具有一定的理论意义和实用价值,对高速数据存储方案的研究提供可行性参考。