近年来,存储技术发展迅速,除了容量的大小有所突破,硬件的升级使得存储性能也有较大幅提升,但其I/O性能并没有相应地大幅增长,随着多核CPU的多用户态频繁请求的增加,对于多通道固态存储阵列的固态存储设备来说,其I/O性能的优化就显得尤为重要。针对航空领域特定机载存储设备大容量且高速的需求,本文设计实现了一个以NAND Flash为存储介质的多通道固态存储阵列方案。当有大量频繁的I/O请求时,上层的请求需要经过多个不同的系统软件层才能到达下层硬件实现数据的访问,为此设计了一个专用的块设备驱动,针对3通道的固态存储阵列的硬件物理特性,以轮询的方式平均访问SRAM命令池中存放的命令以优化I/O调度,实现了一个较为高效的I/O调度策略。好的闪存管理能更好地处理I/O请求,在闪存转换层(Flash Translation Layer,FTL)中维护了一个虚实地址映射表来实现地址映射、磨损均衡、垃圾回收等机制,可使系统根据闪存内部结构的物理特性更为直观地进行数据块的使用和管理,充分利用了闪存通道的并行资源。此外,采用直接内存访问(Direct Memory Access,DMA)方式,在驱动层和固态存储阵列间传输数据和命令,可避免对CPU的大量请求,提升I/O请求的速度和性能。最后,分析对比了系统在不同大小的数据块、不同通道数量及不同读写比例下的读写性能、IOPS等,并展示了实际的测试结果。在不同通道下,本系统的带宽和I/O速度都有较大的提升,符合设计目标。