近年来,闪存存储设备凭借其高性能和低功耗等诸多优势,被广泛应用于个人电脑、服务器、数据中心、移动设备中,是一种非常有前景的存储设备。然而,闪存存储设备拆解和开发难度大、成本高,想要通过真实设备进行学习和研究都非常困难。仿真是一种经济便捷的替代方式,目前学术界已经有多款功能强大的闪存存储设备仿真软件。然而这些仿真软件都是为专业人员设计的,主要用于研究,软件的使用需要建立在熟悉闪存存储设备的基础上,学生和存储行业的新人等非专业人员很难直接使用它们展开研究。因此,设计一个方便易用的闪存存储设备仿真教学平台,帮助学生学习闪存存储设备的原理和特性,是非常必要的。本文首先设计了一个闪存存储设备的虚拟仿真教学系统,基于对真实设备的仿真,开展配置和测评的实验,探索并理解闪存存储设备的组成、原理和特性。在基于虚拟仿真教学平台深入理解了存储设备的原理和特性的基础上,本文进一步使用现有的专用于研究的SSD仿真器对闪存的具体问题展开研究和验证。本文关注的是移动设备场景下混合式SSD的关键数据保护问题。RAID是一种有效的数据保护机制,已经被应用在单个SSD中,用于提高数据可靠性。然而,由于混合式SSD中介质的异构性,如果将现有的SSD RAID技术直接应用在混合式SSD上,将会造成SSD性能和寿命的下降。本文使用SSD仿真器说明传统的SSD RAID1技术应用在混合式SSD中存在的问题,然后提出一种混合式SSD的数据备份技术,并在SSD仿真器中实现并验证了所提出的备份技术。本文的研究内容主要有以下几点:（1）设计了一个闪存存储设备的虚拟仿真系统。此虚拟仿真系统仿真了UFS、SATA、PCIe三种真实的设备,将闪存存储设备的核心模块、参数和部件暴露出来,在配置和测评过程中理解闪存存储设备的组成、原理和特性,是后续对具体问题展开研究的基础。（2）提出了一种新的混合式SSD中的关键数据备份方法。该方法包含累积、迁移、恢复三个主要过程,基本思想是将数据备份过程分为累积和迁移两步,避免两种介质差异造成的性能和寿命下降问题。本文以XL-QLC混合的SSD为例说明该方法。（3）在混合式SSD仿真器中实现所提出的备份方法,并和现有方法进行实验对比,验证其效果。