在计算机体系结构研究中，对内存系统的研究是非常重要的一部分，而访存trace的采集分析一直是必不可少的一环。HMTT就是一套基于硬件监听方式对访存行为进行监控分析的工具，相比较一些软件方法，HMTT能够完整、实时、低开销地抓取内存trace。由于内存带宽很高，HMTT产生trace的速率必然也很高，可达GB/s量级。要保证高速的trace生成流能够无丢失地存储下来，就需要一个实时高吞吐率的存储系统。　　设计实现一个存储系统需要综合各方面元素，本文通过对这些方面的调研与评测，确定了满足实时高吞吐率的最合适选择，同时也揭示了其他选择的不足之处。通过将这些选择和HMTT结合，从而实现了实时高吞吐率的HMTT存储系统，有着1800MiB/s的理论带宽，而且进行了真实运行，可满足1526MiB/s的trace流的存储需求。本文在实现HMTT存储系统的同时，还提出了一种新的大块物理连续内存预留映射方式，可以使用Direct IO降低存储系统的数据拷贝开销。之后，通过对存储系统进行功能扩展，提出了四种功能模型，并且在评测中发掘出访存量与吞吐率关系。　　此外，本文在Xilinx FPGA上实现了直连存储原型系统。HMTT直连存储作为另一种可选的存储系统方案，能够简化设计，降低成本，具有一定的潜力。直连存储原型系统初步验证了HMTT直连存储的可行性。