苛刻环境下大容量高速存储系统蕴藏着巨大的潜在应用价值。由于苛刻环境存在热应力、振动、冲击、真空、电磁辐射等恶劣条件，传统的机电结构存储设备以及磁性存储系统已经无法可靠工作，因此，大容量高速固态存储系统已成为众多应用的核心支撑技术。为了克服多层储存单元型固态存储系统自身只能进行顺序写入和部分编程的局限，提高大容量固态存储系统的响应速度，本研究拟通过建立转换层新机制与算法的方法，构建多层储存单元型固态存储系统地址映射模型、垃圾回收模型、耗损平衡模型；根据双门限检测和可中断垃圾回收机制，减少有效数据页的拷贝操作，确保系统平均响应时间较短，并尽可能的平衡每个数据块的擦除次数，延长芯片的使用寿命，从根本上解决传统闪存转换层在多层储存单元型固态存储系统上应用失效或者效率低下的问题，实现存储系统在较小的内存开销下获得快速响应能力。最后，我们将通过实验和理论分析的手段评价和比较所设计机制与算法的性能。