随着全球数字化进程的加速和大数据时代的到来,数据的存储显得尤为重要。纷繁复杂的应用向数据存储系统提出了各种不同层次的要求,这让数据存储系统面临着不小的挑战。目前,越来越多的中小企业大带宽存储应用提出了对大容量、高速存储、稳定可靠的数据存储需求。结合该市场需求,作者所在实习单位立项研发这类数据存储产品。作者负责该项目的前期研发工作,并在这方面展开了有益、深入研究。本文首先调研了存储系统的社会需求和和国内外研究现状,并分析了项目需求,对系统进行了方案设计,提出了一种实用高效的设计方案。基于该方案,提出了这样一个存储系统:一台由12块SCSI接口企业级机械硬盘组成的RAID 5存储阵列机架服务器,高性能存储服务光纤板卡作为高速数据流的控制及收发器件,利用x8 PCIe2.0接口与服务器进行数据通信,以Xilinx高性能Kintex-7系列FPGA作为主控制器,以及板载独立的64位DDR3 SDRAM作为大容量缓存,配置4通道10G光纤接口作为数据收发端口。存储系统采用软硬件相结合的方式、使用多队列乒乓操作的数据缓存,通过PCIe DMA Subsystem高效地将存储服务光纤板卡收到的高速数据存入服务器。接着,本文分析了存储介质、高速收发器GTX、Aurora 64B/66B等高速串行协议,详细地介绍了在Vivado2018.3集成开发环境下基于FPGA的高速数据流控制方案以及控制实现方法。然后,根据存储控制逻辑,在Visual Studio2017集成开发环境中完成了软件对底层硬件的控制,最终实现了对存储服务光纤板卡的上位机控制。最后,本文搭建起来一个完整的存储系统实验平台,对各功能模块和存储系统进行了联合调试。在该实验平台上,进行了相关测试实验。测试结果表明,本文设计出的上述高速数据流存储系统能够实现对高速数据流数据的实时高速存储,保证数据稳定可靠的同时可以实现存储回放等预定功能。