本发明公开了一种异构存储系统及其使用的高速缓存优化方法，其系统包括一PCI接口，所述PCI接口可与外部访问源相互通讯，还包括括至少一组Flash阵列、至少一个静态SRAM缓冲块、至少一组交叉矩阵以及用来进行交叉矩阵连接的总线和对应的控制逻辑，所述Flash阵列、SRAM缓冲块的数据地址线和所述外部访问源都直接与所述交叉矩阵相连。本发明的系统及其高速缓存优化方法在大容量的前提下极大的扩展了访问速度和系统吞吐量，同时降低了系统的反应时间。