随着嵌入式和存储技术的飞速发展,NAND闪存被广泛应用到各种电子设备中成为嵌入式系统中数据存储的重要介质。和机械磁盘相比较,固态硬盘因采用了闪存作为存储介质,具有非易失性、体积小、能耗低等特点。由于闪存块都有擦除次数上限的限制,一旦闪存块达到了擦除次数上限,该块存储的数据就会不可靠。因此,需要借助相应的文件管理系统来提升固态硬盘性能。采用磨损均衡算法可以有效地均衡闪存块的擦除次数,使得所有的闪存块同时到达擦除次数上限,从而提升固态硬盘的使用寿命。但是现有性能较好的磨损均衡算法普遍存在损耗较大的问题,无法良好地适应冷数据较多的工作环境,后期写入放大较大,影响了固态硬盘的性能,降低了闪存的使用寿命。针对该问题,磨损均衡算法需要减少内部数据的迁移次数。本文以传统磨损均衡算法为研究基础,主要对闪存的特性进行研究,并对触发磨损均衡机制的阈值和候选块选取的条件进行优化,仿真比较在不同的冷热数据占比环境下的两种算法性能。主要的研究内容和创新点如下:(1)研究传统磨损均衡算法的设计原理并分析其利弊,着重对冷热数据识别和数据迁移条件进行研究,详细分析算法的性能和寿命计算公式,为算法性能比较提供理论依据。(2)研究固态硬盘的闪存特性,测试闪存的编程干扰和操作时间。对固态硬盘进行坏块处理,分析不同类型坏块的存储数据,指出闪存坏块管理机制的重要性。研究坏块管理对闪存的性能和可靠性的影响。(3)针对渐进磨损均衡算法(PWL)存在额外开销较大的问题,提出一种基于擦除次数上限的动态阈值磨损均衡算法。在不同冷数据环境下,仿真比较所提出算法和PWL算法的性能。结果表明,在大量的冷数据环境下,本文算法不仅降低了磨损损耗,同时有效地提升闪存的寿命。