發射、加速與着陸：一羣科學家的奧林帕斯探索之旅_風聞

有一個關於科學的基本分類，世界上有“已知的已知事物”，即我們知道自己已經瞭解的事物，比如萬有引力；有“未知的未知事物”，也就是那些我們不知道自己是否瞭解的事物，比如暗物質。還有一種是“已知的未知事物”，即那些我們知道自己尚未了解的事物，比如存儲。

石頭、繩結、紙張、打孔卡、磁盤、硬盤、閃存……時代的發展不斷推動着人類開發和應用更多更先進的數據存儲技術。隨着數字經濟的加速到來，傳統存儲受限於介質、架構、協議等因素，越來越無法滿足業務需求。

從這個角度看，數據存儲是現代社會不可或缺的底層基座，也是充滿了大量未知的已知事物。

探索未知，科學家們獨善戰場。

我們知道，科研工作者的首要特質，就是擁有“第一性原理”思維，能夠從最基礎、最本質的角度去認知事物，大刀闊斧地破解現有的假設，跨越技術的邊界，開闢出一條新的路徑。

那麼，科學家們都在挑戰哪些數字文明的未知難題呢？

2019年，華為在數據基礎設施領域設立了“奧林帕斯”獎，以一座地球之外、太陽系最高的火山命名，也寓意着這是一個雄心壯志的遠征，一項前所未有的使命，需要全球科學家，想象那些無法想象的絕對領域，解決那些無法解決的技術難題。

前不久舉辦的2021創新數據基礎設施論壇上，2021奧林帕斯獲獎名單揭曉，來自4個國家共25份申報課題中，最終評選出兩個難題方向的奧林帕斯獎項：來自清華大學的鄭緯民院士團隊，獲得“奧林帕斯獎”百萬懸紅，來自中國科學院微電子研究所的劉明院士團隊、中國科學院上海微系統與信息技術研究所的宋志棠老師團隊，以及中山大學的盧宇彤老師團隊，分別獲得“奧林帕斯先鋒獎”，科研獎勵金50萬人民幣。

既然是飛向太陽系巔峯的傳奇故事，2021奧林帕斯懸紅的揭曉，重點當然不僅僅是榮譽和獎金，而是這些科學家們在攀登奧林帕斯的過程中，都挑戰了哪些“不可能”。

我們不妨將這場攀登，想象成一次飛向深空的探索之旅，從背後讀到科學家們對存儲技術的認知，改變世界的能力，以及點亮數字文明的勇氣與毅力。

發射：直面創新的不確定性

就像火箭出發一樣，“發射”的起點是點燃科學家的突破性思維，將技術方向的不確定性轉化為自己的創造力。正如叔本華所説的那樣，能者達人所不達，智者達人所未見，科學家就是要想象無人見過的風景，挑戰前所未決的難題。

而存儲領域的三大趨勢，決定了必須有人率先奔赴“無人區”。

一是數據爆發式增長。數字生活使得個人、企業、社會等時時刻刻產生大量的數據，數據規模變得非常龐大，《IDC：2025年中國將擁有全球最大的數據圈》研究表明，2025年中國新增數據量將達到48.6ZB，年平均增長率為30%。

二是業務負載動態變化。現代業務應用的負載呈現突發式、潮汐式、動態變化的特點，尤其是互聯網類的業務，隨時可能出現業務負載的突發性變化，難以精確預測，如何提高存儲系統的擴展能力，是存儲技術亟待突破的問題。

三是數據挖掘與智能應用。人工智能應用的普及，需要對數據進行實時挖掘、分析、處理，資源的即時使用和釋放，對存儲技術提出了新的挑戰。

這些新場景、新需求的驅動下，數據存儲技術必須向前演進。而基礎領域的突破，尤其需要科學家們參與其中。

為了激勵全球創新智慧，華為在2019年設置了“奧林帕斯獎”，聚焦於數據存儲的“未知領域”。第一屆聚焦於“自動駕駛”的數據全生命週期治理，以及每比特極致性價比的數據存儲。2020年，兩大難題方向也隨着產業需求和社會發展而變化，一個是構建每bit極致性價比的數據存儲，鼓勵全球科學家不斷革新存儲軟硬件系統；另一個則是下一代存儲產業根技術突破，希望有志之士能夠在新型存儲介質、壓縮算法等數據存儲領域的關鍵根技術上進行探索。

接下來，我們就一起踏上旅程，看一看過去一年裏，這羣全球科學家是如何與不確定性共舞，領航數字文明。

加速：在2021，見證不可能化為可能

奧林帕斯兩大賽題確定之後，就是全球科學家們付諸創意與行動，探尋解決之道了。

從本屆奧林帕斯獎來看，一共收到了來自全球25個團隊共97名學者的參賽項目申請，產出了1個奧林帕斯獎和3個奧林帕斯先鋒獎。

這些原創性突破，從多個領域擺脱“路徑依賴”，在存儲介質、存儲架構、存儲協議、應用模式等方面迭代創新，展現出創新的“加速度”：

1.中國科學院微電子研究所的劉明院士團隊，突破了先進節點嵌入式阻變存儲器關鍵技術，獲得了2021奧林帕斯先鋒獎。

阻變存儲器是發展下一代顛覆性計算新範式的基礎器件之一，許多新技術都需要基礎的科學問題和關鍵技術難題的不斷突破。劉明院士團隊系統解決了RRAM在物理機理、性能優化、大規模集成和芯片設計中的關鍵挑戰，研製出國際領先的28nm和14nmRRAM嵌入式存儲芯片，實現了RRAM從器件、集成到IP應用的全棧解決方案。

在頒獎典禮現場，團隊成員許曉欣也分享了研究過程，尤其是揭示普遍行為背後物理機制和發展有效的手段，以及實驗室原型技術產業化過程中的工程難題上，最終在整個團隊的不懈努力和國內企業界的大力支持下，推動了我國新型存儲技術的發展。

2.中科院上海微系統與信息技術研究所的宋志棠教授團隊，發現了世界最快新型相變材料。

不同存儲介質適用於不同的數據結構和應用場景，是存儲領域的底層技術之一。由相變材料構成的相變存儲器，在大數據中心、通信基站、手機電腦等都有着應用前景。

宋志棠教授團隊首次提出陰、陽離子八面體基元是相變材料納秒級可逆相變的基本單元，開發出世界上首個用於三維集成的Te開關陣列，同時自主研發12英寸151道PCM非標工藝，實現了128MbPCM成套工藝與產品商用，推動技術成果轉化成高性價比產品，滿足市場需求。這一研究成果，獲得了2021奧林帕斯先鋒獎。

3.中山大學的盧宇彤教授團隊，研發了大規模可擴展並行文件系統Kapok，獲得2021奧林帕斯先鋒獎。

突破異構存儲的並行文件系統架構、分佈元數據管理、併發訪問等關鍵技術，可以支持海量數據高效管理和快速訪問，實現高併發、低延遲，也是首個可以支持萬億級的文件，億B級數據的並行文件系統，達到世界領先水平。

在2021奧林帕斯頒獎典禮上，盧宇彤教授分享到，Kapok這個名字是木棉的意思，以廣州市市花木棉為名，是為了紀念廣州超算中心的團隊率先聚焦於粵港澳大灣區超算與大數據智能融合的多樣化應用需求。

目前，該系統已經在國家級超算中心部署使用，支撐大氣海洋、能源材料、生物醫藥等多領域、多模式的應用。

4.清華大學鄭緯民院士團隊，也憑藉高可靠高性能分佈式存儲系統關鍵技術，獲得本屆奧林帕斯的百萬懸紅大獎。

具體來説，通過大規模糾刪碼技術、高速RDMA網絡、數據塊和元數據全分散機制、內核旁路等技術，提高數據的可靠性，降低數據存儲容量，進而實現了高性能的數據服務。

我們知道，數據已經成為個人、企業、政府的重要“資產”，數據丟失、泄露、誤刪帶來的損失不可估量。如何更有效地對大型數據存儲系統中的數據進行保護，成為數據可靠性保證技術的研究熱點與難點。科幻小説《三體》中，科學家們最終找到的永久保留人類文明的方式，是將歷史都刻到石頭上，可靠與便捷真的無法並存嗎？鄭緯民院士團隊的工作，正是讓數據能夠安心地存放更長久，同時通過數據訪問的旁路技術、全分散的存儲技術等，讓人類可以更快速地挖掘數據價值。

團隊研發的分佈式存儲系統在IO500榜單中連續三次蟬聯總榜第一名和10節點榜單第一名，可謂是實至名歸。

這些存儲領域的科學家們，在奧林帕斯的賽道上，不斷逾越技術障礙，駛出了創新加速度。

藉助奧林帕斯獎這扇“窗户”，我們也可以一窺偉大而神秘的科學探索征程，感受到改變世界的力量。

着陸：奔向下一次未知

當然，2021奧林帕斯獎項揭曉，是一次階段性的成功着陸，並不是科研的終點。

以奧林帕斯為契機，我們也得以思考存儲領域接下來的發展之路。目前已經明晰的方向是：

1.科學的延展。

在加速到來的數字經濟面前，只有科技的持續突破，才能始終保持領先。存儲領域的新難題、新需求也在不斷產生，比如雙碳戰略的發佈，需要學術界通過軟硬協同的創新方式，面向未來多樣化的智能數據應用，實現數據中心整體應用效率大幅度的提升，數據中心的能耗能夠大幅度的下降。

因此，華為也將“極致能效比的超融合數據基礎設施”，列入了2022年奧林帕斯的難題懸紅，周躍峯博士表示：雙碳目標與全人類的命運攸關，明年懸紅大獎朝向這個方向探索。

此外，“構建每bit極致性價比的數據存儲”，是數字經濟能夠可持續高速發展的前提和基礎，無法畢其功於一役，2022年奧林帕斯的難題二則延續了這一方向，定為“每bit極致性價比的下一代存儲”，等待着全球科學家們的衝鋒。

2.精神的動能。

存儲作為底層技術，需要長期投入。宋志棠教授的團隊在相變存儲器領域一紮根就是二十年，與國內最大的芯片製造公司合作了15年，劉明院士團隊也是十年磨一劍。所以，存儲領域也十分需要能夠長期同行的夥伴，有力的資源支持與精神鼓勵。

一直以來，華為也將科學家與科學精神放到了心裏、落到了行動。在存儲領域持續投入，與超過25所國內高校、30所海外高校建立了合作關係。2019年開始，專門設置了奧林帕斯大獎，激勵全球科研工作者一起來解決存儲領域的世界性難題。2020年，與莫斯科國立大學攜手舉辦了全球數據壓縮大賽，推動了數據壓縮領域的創新。目前，2022年奧林帕斯獎的兩大賽題也已經公佈。

產研融合的人才培養模式，讓科學家們的科研之路不再孤獨，提供源源不斷地精神動能，助力存儲技術的突破、中國存儲產業加速發展。

3.商業的對接。

劉明院士曾在分享存儲器技術發展態勢時提到，沒有商業模式，技術創新無用武之地；沒有核心技術，商業模式創新難以持續。

據IDC的預測，2020-2024年中國企業級存儲市場將保持7.16%的年複合增長率，到2024年中國企業級存儲市場空間將達到65.9億美元。產業需求推動並反哺存儲技術及產品的升級，讓商業與研發進入良性循環，也是存儲領域的重要趨勢。

所以，奧林帕斯獎的評選標準，堅持從成果的技術價值和商業價值兩方面進行考量，一方面鼓勵科學家勇攀技術高峯，同時考量成果是否具備轉化和應用價值，發展前景和擴展潛力如何，是否具備潛在的社會或經濟效益。

華為在存儲市場上，以技術突破佔據先機，以創新引領數據產業發展，市場佔有率一路高歌猛進的實踐，也證明了，科技創新將創造出最具潛力的價值。

奔赴奧林帕斯，讓我們看到了科學家的勇氣與浪漫。

勇氣在於，科學是一場前無古人的漫長旅行，愛因斯坦曾形容自己的科學發現過程：在黑暗中摸索真理，強烈的願望、自信和疑慮反覆交替，直到打破僵局，科學的真相水落石出，只有親身經歷過這一切的人才知道是什麼感覺。

浪漫在於，地球上的每一個生物都帶有宇宙大爆炸的痕跡，正如羅馬詩人盧克萊修所寫的那樣：“我們都孕育自天上的種子”，一羣科學家們在地球、在基礎科學領域仰望奧林帕斯的時刻，也是人類文明之美爆發的瞬間。

我們期待着下一屆奧林帕斯，在時代變局中、在存儲世界裏，繼續衝擊技術的上限。

偉大的戲碼繼續上演，而你或可貢獻一行詩句，一首新詩，甚至一個全新的故事。