随着信息技术的飞速发展，人们对数据存储容量和速度需求越来越高。传统计算机系统采用的机械硬盘由于其较大的I/O访问延迟、功耗高、抗震性差等问题成为限制存储系统性能的瓶颈，已经逐渐不能满足未来应用的需求。基于NAND Flash的固态存储系统由于具有读写速度快、非易失性、抗震性、功耗低等优势，经逐步发展和多次技术变革，逐渐显露出其巨大的优势，受到了国内外学者和工业界人士的普遍重视，未来或将替代传统硬盘。但如何充分提高闪存的实际访问带宽，降低I/O访问延迟，并且发挥多路闪存并行访问优势，是固态存储系统设计中需要重点考虑的问题。本文设计并实现了一种基于NAND Flash的多路并行固态存储系统。整体设计以FPGA为开发平台，采用SOPC技术，在FPGA内搭建多通道固态存储控制器架构，通过外接多片Intel公司的大容量NAND Flash芯片，构建了多路并行存储系统。该系统采用高速SATA接口连接到主机，内置多个独立工作的NANDFlash控制器，采用并行总线拓宽技术，大大提高了NAND Flash的访问带宽。在多通道并行存储架构的基础上，本文对多通道架构下的FTL进行了研究。首先，针对通道架构的特点，提出了一种基于超级块和μ树的混合地址映射策略，该策略一方面使FTL能充分利用多通道架构中的多种并行性，另外一方面有效的减少了地址映射占用的内存。其次，结合新型NAND Flash在数据搬运方面的优势，对传统的基于贪婪算法的垃圾回收机制进行了优化，提出了一种新的垃圾回收块权值定义，有效的缩短了垃圾回收的时间，提高了垃圾回收的效率。然后，对传统的动态均衡损耗算法进行了优化，提出了一种基于冷热数据的均衡损耗策略，解决了传统算法磨损不均匀的缺陷。最后完成系统的模块测试与整体测试，介绍了测试平台、测试方法以及测试流程，给出了测试数据和结果分析，得出了验证结论。测试结果表明，本文所设计的多路并行固态存储系统能正常稳定工作，具有良好的并行性。