Сегодня 03 июля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Число Пи вычислили до 300-триллионного знака — это заняло 191 день и до 1,5 Пбайт на SSD

Авторы канадского YouTube-канала Linus Tech Tips инициировали проект, который помог им оказаться в Книге рекордов Гиннесса — они вычислили число Пи, отношение длины окружности к её диаметру, до 300-триллионного знака. Для этого использовалось оборудование AMD, Micron, Gigabyte, Kioxia и ПО Weka.

 Источник изображений: youtube.com/@LinusTechTips

Источник изображений: youtube.com/@LinusTechTips

Авторы проекта собрали кластер из девяти серверов хранения данных Gigabyte и одного вычислительного узла Gigabyte; в качестве программной платформы использовалась ОС Ubuntu 22.04.5 LTS. В вычислительном процессе интенсивно использовались ресурсы памяти, и потребовалось подключить приложение Y-cruncher, которое позволяет для подкачки ОЗУ использовать внешнее хранилище. Необходимую ёмкость хранилища обеспечили с помощью восьми серверов хранения данных.
В качестве серверов хранения данных использовали системы Gigabyte R183-Z95-AAD1, на каждую из которых пришлись два процессора AMD EPYC 9374F и около 1 Тбайт памяти DDR5 ECC. Для подключения по сети использовались по две карты Nvidia ConnectX-6 200 GbE, что дало 400 Гбит/с. Хранение данных осуществлялось на твердотельных накопителях Kioxia NVMe серий CM6 и CD6. Общий объём хранилища составил 2,2 Пбайт — 32 SSD CM6 по 30,72 Тбайт и 80 SSD CD6 по 15,36 Тбайт, что соответствует 245 Тбайт на сервер.

Вычислительным узлом выступил сервер Gigabyte R283-Z96-AAE1 с двумя 96-ядерными процессорами EPYC 9684X 3D V-Cache по 196 потоков на каждый. Сервер оборудовали 3 Тбайт DRAM: 24 планки Micron ECC DDR5 5600MT/s CL46 по 128 Гбайт; а также четырьмя сетевыми картами Nvidia ConnectX-7 200 GbE с двумя портами 200 Гбит/с на каждую — общая пропускная способность составила 1,6 Тбит/с.

Программа Y-cruncher помогла сформировать из серверов единую файловую систему, а ПО Weka настроили таким образом, что каждый сервер она воспринимала как два — это помогло добиться наибольшей эффективности в распределении данных. Каждый блок данных разбивался на 16 частей, к которым для обеспечения отказоустойчивости добавлялись 2 сегмента чётности — итого 18 виртуальных узлов, образованных двумя инстансами Weka на каждом физическом сервере.

 Источник изображений: youtube.com/@LinusTechTips

Далее было необходимо ограничить объём данных, которые передавались между процессорами, чтобы избежать скопления задержек — из-за отправки данных с одного процессора на сетевые карты другого при ограниченной полосе пропускания памяти. На вычислительном узле запустили два контейнера Weka по 18 Гбайт для доступа к кластеру хранилища. Каждому контейнеру назначили по 12 ядер, чтобы максимально задействовать ресурсы 3D V-Cache на кристалле процессора AMD Zen 4, у которого 12 чиплетов, совместно использующих 32 Мбайт кеша L3 с дополнительными 64 Мбайт, что дало общий объём 96 Мбайт: буферы Y-cruncher не должны были превышать этот объём, поскольку это означало бы необходимость в дополнительных копиях памяти — на шину памяти повысилась бы нагрузка, а производительность — снизилась.

Пропускная способность Weka на запись составила около 70,14 Гбайт/с по сети; тестирование на чтение показало до 122,63 Гбайт/с с задержкой 2 мс. Первоначально система была настроена на четыре узла NUMA (Non-Uniform Memory Access) на каждый процессор — эту конфигурацию приложение Y-cruncher установило, чтобы оптимизировать локальность памяти; при перенастройке NUMA в один узел на сокет пропускная способность выросла до 155,17 Гбайт/с. Каждый SSD в системе работал на скорости выше 5 Гбайт/с; программа Y-cruncher использовала дисковое пространство как оперативную память. 300 трлн знаков в сжатом виде уложились в объём 120 Тбайт, но в процессе вычислений системе требовалось до 1,5 Пбайт — не использовались ни аппаратная, ни программная конфигурации RAID, но применялись собственные механизмы избыточности, которые помогли обеспечить целостность данных.

Процесс вычисления числа Пи начался 12 августа 2024 года и прервался через 12 дней из-за многодневного отключения электроэнергии и сбоев в системе кондиционирования воздуха — расчёт приостанавливали, перезапускали, и всего он занял 191 день. Удалось установить, что 300-триллионная цифра в числе Пи — это 5.

Ниже приводим краткую историю вычисления числа Пи.

  • Примерно в 205 г. до н.э. Архимед определил его как 22/7 (около 3,142857).
  • В V веке н.э. китайский математик Цзу Чунчжи (Zu Chongzhi) вычислил Пи до седьмой цифры (3,1415926) — этот рекорд продержался тысячу лет.
  • В 1596 году нидерландец Людольф Цейлен (Ludolph van Ceulen) вычислил Пи до 20-го знака, используя метод Архимеда с многоугольниками до 262 сторон.
  • В 1706 году британец Джон Мэчин (John Machin) вывел более эффективную формулу на основе арктангенса и получил 100 знаков.
  • В 1844 году Захариас Дасе (Zacharias Dase) и Иоганн Мартин Штрассман (Johann Martin Strassmann) получили 200 знаков.
  • К 1873 году англичанин Уильям Шэнкс (William Shanks) вычислил Пи до 707 знака, но правильными оказались только первые 527 цифр.
  • В 1949 году американский компьютер ENIAC рассчитал число Пи до 2037 знаков, и дальше эти операции велись на компьютерах.
  • В 1989 году братья Чудновские на суперкомпьютере вычислили Пи до более чем миллиардного знака.
  • В 1999 году японцы Ясумаса Канада (Yasumasa Kanada) и Дайсукэ Такахаси (Daisuke Takahashi) применили алгоритм Чудновских на передовом на тот момент оборудовании и получили 206 млрд знаков числа Пи.
  • В 2016 году швейцарец Петер Труэб (Peter Trueb) получил 22,4 трлн знаков за 105,524 дня.
  • В 2019 году японка Эмма Харука Ивао (Emma Haruka Iwao) на ресурсах Google Cloud вычислила 31 415 926 535 897 знаков числа Пи.
  • В 2021 году учёные Университета прикладных наук Граубюндена в Швейцарии вычислили Пи до 62,8 трлн знаков, потратив на это 108 дней и 9 часов.
  • В 2022 году Эмма Харука Ивао обновила рекорд, и снова на Google Cloud, получив 100 трлн цифр числа Пи.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
В Gmail, «Диске» и других сервисах Google появились ИИ-боты Gem, настраиваемые под конкретные задачи 18 мин.
Китайские инженеры создали лучшую посквантовую защиту для блокчейна 20 мин.
Apple запретила видеозвонки с пляжа, бани и спальни: FaceTime будет бороться с наготой 29 мин.
Биткоин теряет привлекательность и становится рискованным микроактивом из-за снижения волатильности 54 мин.
ASML, Mercedes-Benz и десятки компаний попросили ЕС отложить «Закон об ИИ» на два года 2 ч.
Разработчики Dying Light: The Beast отменили две секретные игры и понесли рекордные убытки в 2024 году 3 ч.
OpenAI открестилась от «токенов OpenAI», запущенных Robinhood 3 ч.
Журналисты выяснили масштаб новой волны увольнений Xbox: каким играм не угрожает отмена 4 ч.
Нереалистичные цели, раздутый бюджет и надежда на лучшее: как проходит разработка новой Battlefield 5 ч.
Microsoft опровергла слухи об отставке главы Xbox на фоне массовых увольнений в компании 15 ч.
Audio-Technica представила флагманские наушники ATH-TWX9MK2 с УФ-стерилизатором 9 мин.
OpenAI арендует у Oracle ещё больше ИИ ЦОД в США 48 мин.
Из-за ИИ дата-центры Google резко нарастили энергопотребление, но их PUE всё равно снизился 60 мин.
Ветераны советской ракетной отрасли и ИИ создадут многоразовую ракету — конкурента SpaceX Falcon 9 3 ч.
Началось серийное производство первого отечественного SMT-установщика для сборки печатных плат 3 ч.
Малайзия, Таиланд и Япония станут лидерами по росту ЦОД в Азиатско-Тихоокеанском регионе 4 ч.
Для возрождения полупроводниковой отрасли США нужен «терпеливый капитал», убеждён бывший глава Intel 4 ч.
Первый независимый обзор GeForce RTX 5050 — медленнее Intel Arc B580 и GeForce RTX 4060 4 ч.
Руководители крупных компаний перестали скрывать, что ИИ грозит массовыми увольнениями 5 ч.
HPE закрыла сделку по покупке Juniper Networks за $14 млрд 5 ч.