陳偉

隨著信息、數(shù)據(jù)產(chǎn)生的加速發(fā)展，人們已經(jīng)生活在一個“數(shù)據(jù)大爆炸”的時代。在這樣的背景下，海量數(shù)據(jù)占據(jù)了越來越多的存儲系統(tǒng)，存儲規(guī)模也逐漸增大。如何保障計算機系統(tǒng)在人為損壞或自然災(zāi)害等突發(fā)情況下的可靠性，已經(jīng)成為國家數(shù)據(jù)安全的戰(zhàn)略目標。

華中科技大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院胡燏翀教授，長期深耕于計算機系統(tǒng)數(shù)據(jù)可靠性領(lǐng)域，主要研究通過利用容錯技術(shù)如網(wǎng)絡(luò)編碼，糾刪碼等，設(shè)計與實現(xiàn)“高可靠、高性能、高安全”的計算機存儲系統(tǒng)，包括云存儲、大數(shù)據(jù)存儲、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫、重刪備份、異構(gòu)存儲等。他創(chuàng)新開發(fā)的大比例編碼存儲可靠性技術(shù)，為我國多個民族骨干企業(yè)提供解決“卡脖子”的關(guān)鍵技術(shù)，降低存儲成本并提升存儲性能，為保障我國數(shù)據(jù)存儲更可靠、高效、安全做出了重大貢獻。

追風(fēng)逐電 扎根數(shù)據(jù)存儲

荊楚之風(fēng)，歷久彌新；荊楚人才，層出不窮。胡燏翀，1983年1月出生于湖北武漢，他天賦好學(xué)，從小就表現(xiàn)出對計算機的濃厚興趣。2001年，以優(yōu)異的成績被中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班錄取，成為其中的“零零班”（教學(xué)改革試點班）學(xué)子，攻讀計算機科學(xué)與技術(shù)。

2005年，本科畢業(yè)后，胡燏翀又憑借突出的表現(xiàn)，獲得直博資格，在導(dǎo)師許胤龍教授的指導(dǎo)下繼續(xù)留在華中科技大學(xué)深造，從此時起，他就開展了面向計算機存儲領(lǐng)域的可靠性編碼理論研究。當(dāng)時分布式存儲新型編碼研究方興未艾，胡燏翀敏銳地看到了分布式存儲與網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)將會在未來極具發(fā)展?jié)摿?，他的博士畢業(yè)論文就是關(guān)于分布式存儲容錯的修復(fù)機制的研究，發(fā)表在計算機通信領(lǐng)域頂級期刊IEEE-JSAC，這也是早期網(wǎng)絡(luò)編碼和分布式存儲結(jié)合的重要論文之一。

博學(xué)而篤志 切問而近思

2010年，胡燏翀博士畢業(yè)后，先后在香港中文大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)編碼研究所和計算機科學(xué)與工程系開展博士后研究，成為第一批將可靠性編碼應(yīng)用到云存儲系統(tǒng)中的博士后研究員，其間，他取得了一系列優(yōu)秀的研究成果，受到了學(xué)界的廣泛認可。2015年博士后工作結(jié)束，胡燏翀以副教授身份加入到華中科技大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的馮丹教授團隊。

此后，胡燏翀長期扎根計算機系統(tǒng)可靠性領(lǐng)域，針對大規(guī)模分布式存儲系統(tǒng)所面臨的“成本高、故障多、擴展慢”三大挑戰(zhàn)，圍繞極致存儲開銷、高效故障修復(fù)、高效存儲擴展三個核心科學(xué)問題取得系列性成果，實現(xiàn)了高效可靠性存儲編碼在“理論-算法-系統(tǒng)”的完整技術(shù)鏈路。他將自己的研究總結(jié)為“三快”：“讓編碼速度更快、讓修復(fù)速度更快、讓擴容速度更快”。追風(fēng)逐電，向更快進發(fā)，讓數(shù)據(jù)存儲更可靠、高效、安全，是他研究工作的主要任務(wù)。

迄今為止，胡燏翀已經(jīng)主持國家重點研發(fā)計劃青年科學(xué)家項目、國家自然科學(xué)基金、湖北省科技廳重點研發(fā)計劃項目，以及其他省部級項目和企業(yè)合作項目10余項。近5年來，共發(fā)表論文58篇，其中第一/通訊作者發(fā)表于計算機學(xué)會A類會議/期刊FAST、SC、INFOCOM和TOS、TIT、TPDS、TON、JSAC、TIFS以及云計算頂級學(xué)術(shù)會議SoCC、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)權(quán)威會議ICDCS、ICPP等。同時，他還擔(dān)任多個國內(nèi)外會議包括ICPE 2022、中國計算機學(xué)會芯片大會（2022）等宣傳/網(wǎng)站主席。胡燏翀的研究工作受到了國際學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注和引用，谷歌學(xué)術(shù)顯示被引用1826次，谷歌學(xué)術(shù)h指數(shù)21，引者包括IEEE學(xué)會Fellow，國際著名期刊主編、MIT和Berkeley等著名高校教授數(shù)十人。

創(chuàng)新編碼 服務(wù)民族企業(yè)

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，新技術(shù)帶來海量數(shù)據(jù)的爆炸式增長，這也導(dǎo)致存儲成本不斷上升，如何利用編碼技術(shù)降低存儲成本，一直都是胡燏翀想要破解的難題。海康威視作為華中科技大學(xué)的緊密合作企業(yè)，共建了“海量信息存儲聯(lián)合實驗室”，2018年?？低曁岢隽诵枨?，希望能利用大比例編碼降低存儲成本。

當(dāng)時，國際在此方面只有理論，相關(guān)的技術(shù)實踐只有一家國外公司在做，但具體細節(jié)并未公開。對此，胡燏翀排除萬難深入探索，他從網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的原始論文入手設(shè)計大比例編碼，帶領(lǐng)團隊在國際上率先提出了大比例（條帶）糾刪碼（Wide-stripe Erasure Coding，WEC）系列技術(shù)成果。論文再次發(fā)表于“文件和存儲技術(shù)會議”（FAST），并由于在計算機領(lǐng)域的應(yīng)用，相關(guān)成果還發(fā)表于計算機超算領(lǐng)域頂會“全球超級計算大會”（SC）。?？低晳?yīng)用其相關(guān)成果后，不僅節(jié)省了20%的存儲成本，還超過了微軟云和亞馬遜云的存儲成本降幅。研究工作取得31項專利，授權(quán)19項。此后，胡燏翀還將大比例糾刪碼技術(shù)超低成本的優(yōu)勢分別應(yīng)用于高性能計算、大數(shù)據(jù)中心、全閃集群等不同領(lǐng)域之中，解決了各種不同的需求。

一直以來，在傳統(tǒng)大規(guī)模存儲系統(tǒng)的主要存儲介質(zhì)——機械硬盤（Hard Disk Drive，HDD）都被美國和日本三大廠商西部數(shù)據(jù)、希捷及東芝所壟斷，為大力發(fā)展中國存儲產(chǎn)業(yè)，必須掌握數(shù)字經(jīng)濟競爭主動權(quán)。隨著我國國產(chǎn)整機和閃存生產(chǎn)能力的逐步提升，研究“去HDD”大規(guī)模存儲系統(tǒng)下相關(guān)核心技術(shù)，將會是未來國家戰(zhàn)略和企業(yè)發(fā)展的重大需求之一，而當(dāng)前阻礙其大規(guī)模應(yīng)用的主要原因在于其成本高昂，是HDD成本的三至五倍。因此，胡燏翀在2022年申請獲批了“面向低冗余成本的大規(guī)模全閃集群下大比例糾刪碼技術(shù)研究”的面上項目，將此前提出的大比例編碼技術(shù)應(yīng)用到固態(tài)硬盤（Solid State Disk，SSD）上，大大降低了SSD成本，為國內(nèi)大規(guī)模閃存集群提供了重要的技術(shù)支撐。

在當(dāng)今大數(shù)據(jù)時代，研制新一代高性能計算系統(tǒng)，將大幅提升我國算力，滿足國家發(fā)展的戰(zhàn)略需求。但是，隨著并行計算系統(tǒng)規(guī)模擴展到千萬核級別，處理器、內(nèi)存故障頻頻發(fā)生，同時網(wǎng)絡(luò)連通度也會因頻發(fā)故障而大大降低，因而系統(tǒng)的計算、存儲、傳輸三大性能將因“故障頻發(fā)”而受到嚴重影響。為應(yīng)對頻發(fā)的故障，保障千萬核并行計算系統(tǒng)的可靠性，必須解決“大規(guī)模并行計算系統(tǒng)故障頻發(fā)下性能保障關(guān)鍵”科學(xué)問題。因此，胡燏翀申請并獲批主持了國家重點研發(fā)計劃“大規(guī)模并行計算系統(tǒng)的可靠性編碼理論和技術(shù)研究”青年科學(xué)家項目。

針對“故障頻發(fā)下性能保障”關(guān)鍵科學(xué)問題，胡燏翀將通過研究，重點解決3項關(guān)鍵技術(shù)：面對大規(guī)模并行計算系統(tǒng)節(jié)點故障的低開銷容錯技術(shù)，降低處理節(jié)點故障給系統(tǒng)所帶來的性能負擔(dān)；面對大規(guī)模并行計算系統(tǒng)低連通度網(wǎng)絡(luò)的高效傳輸技術(shù)，提升低連通度網(wǎng)絡(luò)下的傳輸效率；基于大規(guī)模并行計算系統(tǒng)故障特征的容錯優(yōu)化加速技術(shù)，進一步提升系統(tǒng)容錯性能。最后，基于相關(guān)成果，構(gòu)建起可驗證的并行計算系統(tǒng)函數(shù)庫、仿真軟件和原型系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化落地，解決實際問題。

基于優(yōu)秀的科研成果和突出的貢獻，近年來，胡燏翀先后榮獲：2018年獲湖北省科技進步一等獎；2021年獲國家重點研發(fā)計劃青年科學(xué)家項目；2022年入選國家“萬人計劃”青年拔尖人才等。他的個人事跡被央視新聞聯(lián)播、學(xué)習(xí)強國、央視新聞、湖北衛(wèi)視等多家媒體報道。截至目前，已經(jīng)獲得19項專利授權(quán)（8項第一），其技術(shù)應(yīng)用于?？低?、華為、浪潮、阿里、中興、深信服等單位，大大降低了其產(chǎn)品存儲成本并提升了存儲性能。

數(shù)據(jù)存儲可靠性的科研之路任重道遠，隨著人工智能時代的到來，未來，數(shù)據(jù)存儲不僅要安全，還要響應(yīng)更快，與人的互動更高效。胡燏翀將立足國家需求出發(fā)，繼續(xù)堅持創(chuàng)新、突破瓶頸，并致力于產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，研發(fā)更多成果并實現(xiàn)轉(zhuǎn)化應(yīng)用，服務(wù)于民族企業(yè)，為社會經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造價值，為國家數(shù)據(jù)安全保駕護航。