Установлен новый красивый рекорд по вычислению числа Пи: 314 трлн знаков за четыре месяца на одном сервере

Вычисление числа Пи уже давно стало способом оценки производительности процессоров при вычислениях с плавающей запятой. Однако по мере роста объёмов вычислений задача усложнялась, поскольку на результат стали оказывать всё большее влияние оперативная память, архитектура ввода-вывода и система хранения данных (СХД). Это наглядно продемонстрировала команда StorageReview, установив новый рекорд в 314 трлн знаков на одном двухюнитовом сервере за четыре месяца.

Для вычисления числа Пи с таким количеством знаков требуется серьёзная СХД, ведь речь идёт о множителях, состоящих из триллионов цифр. В 2022 году Google установила рекорд в 100 триллионов знаков с использованием облачных серверов, а в этом году Linus Media Group и Kioxia достигли рекорда в 300 триллионов знаков, используя кластер Weka с общим хранилищем. Однако специалисты StorageReview решили побить рекорд, используя только локальные SSD-накопители.

Энтузиасты использовали компьютер Dell PowerEdge R7725, оснащённый двумя 192-ядерными процессорами AMD Epyc и 1,5 Тбайт оперативной памяти DDR5. Однако наиболее выдающаяся часть системы — это массив хранения данных объёмом 2,5 петабайта, состоящий из 40 твердотельных накопителей Micron 6550 Ion объёмом 61,44 Тбайт каждый.

Одним из ключевых факторов, обеспечивших быструю обработку 314 триллионов знаков, стала возможность прямого подключения в серверах Dell 17-го поколения SSD-накопителей непосредственно к PCIe-линиям процессоров. В случае 40 накопителей на каждый пришлось от 2 до 4 линий, что обеспечило внушительную производительность чтения/записи в 280 Гбайт/с.

Исследователи применили и другие важные оптимизации. Был особым образом настроен временный массив для обработки шаблонов, генерируемых программным обеспечением y-cruncher, применяемым для вычисления Пи, при большом количестве цифр. Также стандартное воздушное охлаждение сервера было заменено на систему CoolIT AHx10, что обеспечило повышенные тактовые частоты процессоров Epyc в установившемся режиме.

Потребляемая мощность в процессе вычислений составила 1600 Вт, что является довольно впечатляющим показателем с точки зрения эффективности. Использовалась операционная система на Ubuntu 24.04.2, которая, по словам исследователей, обеспечила лучший результат по сравнению с Windows Server.