Máy chủ Dell PowerEdge R760

Như câu nói, lần thứ ba là một phép màu. Đây không phải là lần đầu tiên chúng tôi phá vỡ kỷ lục với Pi; chúng tôi đã rút ra bài học từ hai lần lặp đầu tiên của chúng tôi để xây dựng nền tảng Pi tốt nhất.Việc xây dựng đầu tiên của chúng tôi tận dụng một máy chủ 2U với 16 khoang NVMe và ba xe trượt tuyết SSD nội bộVới ổ SSD Solidigm P5316 30.72TB, chúng tôi có lưu trữ swap cho y-cruncher, nhưng chúng tôi phải tận dụng một máy chủ lưu trữ dựa trên ổ cứng cứng cho các tập tin đầu ra.đặc biệt là vào cuối giai đoạn xóa sổNền tảng thứ hai của chúng tôi sử dụng cùng một máy chủ, với một bên ngoài NVMe JBOF được gắn, mà cho chúng tôi thêm NVMe bay nhưng với chi phí của dây cáp nhạy cảm và hiệu suất không cân bằng.Nhược điểm của cả hai nền tảng là cần phải dựa vào phần cứng bên ngoài trong suốt toàn bộ y-cruncher chạy với chi phí của sức mạnh bổ sung và điểm thất bại bổ sung.

Đối với phiên bản này, chúng tôi muốn tận dụng một máy chủ NVMe trực tiếp và có đủ không gian để lưu trữ y-cruncher swap và lưu trữ đầu ra dưới một mái bằng kim loại.Nhập Dell PowerEdge R760 với 24-bay NVMe Direct Drives backplaneNền tảng này tận dụng một công tắc PCIe nội bộ để có được tất cả các ổ NVMe nói chuyện với máy chủ đồng thời, bỏ qua bất kỳ nhu cầu về phần cứng bổ sung hoặc thiết bị RAID.Sau đó, chúng tôi ghép lại một cấu hình PCIe riser từ nhiều R760 trong môi trường phòng thí nghiệm của chúng tôi, cho chúng tôi bốn khe cắm PCIe ở phía sau cho các ổ SSD NVMe được gắn trên U.2 bổ sung.Direct Liquid Cooling đến phòng thí nghiệm của chúng tôi một tháng trễ để thực hiện trong lần chạy này..

¢ Nhóm phòng thí nghiệm StorageReview ¢ tính toán số pi với hơn 202 nghìn tỷ chữ số, đạt được bằng cách sử dụng 5^thBộ vi xử lý Intel Xeon, nhấn mạnh sức mạnh và hiệu quả của các CPU này.^thBộ xử lý Xeon, cột mốc này đặt ra một chuẩn mực mới trong toán học tính toán và tiếp tục mở đường cho những đổi mới trên nhiều khối lượng công việc khoa học và kỹ thuật khác nhau,nóiSuzi Jewett, Tổng giám đốc Intel cho 5^thCác sản phẩm bộ xử lý Intel Xeon thế hệ

Mặc dù về mặt kỹ thuật bạn có thể đặt hàng một cấu hình Dell chính xác giống như một sử dụng trong chạy này, nó không phải là một cái gì đó họ đã nằm xung quanh và cần phải được đặt lại với nhau.(Có lẽ Michael sẽ chạy một phiên bản giới hạn ¢ Pi ¢ lô của R760s với cấu hình chính xác này, sơn tùy chỉnh, và logo SR.)

Mặc dù hầu hết mọi người sẽ ngay lập tức nghĩ rằng các CPU lấy hầu hết năng lượng, nhưng có 28 ổ SSD NVMe dưới một mái nhà là một tác động năng lượng đáng kể.Xây dựng của chúng tôi tận dụng 2400W PSUsChúng tôi đã có một vài khoảnh khắc sử dụng năng lượng ở mức gần quan trọng mà chúng tôi sẽ bị thiếu năng lượng nếu hệ thống đã bỏ một kết nối nguồn điện.Cái thứ này đã xảy ra sớm.Nếu chúng ta phải làm điều này một lần nữa, các mô hình 2800W sẽ được ưa thích.

Thông số kỹ thuật hiệu suất

Technical Highlights

• Tổng số được tính toán: 202,112,290,000,000
• Thiết bị được sử dụng: Dell PowerEdge R760 với 2x Intel Xeon 8592+ CPU, 1TB DDR5 DRAM, 28x Solidigm 61.44TB P5336
• Phần mềm và thuật toán: y-cruncher v0.8.3.9532-d2, Chudnovsky
• Lưu trữ dữ liệu: 3.76PB ghi trên mỗi ổ đĩa, 82.7PB trên 22 đĩa cho swap array
• Thời gian tính toán: 100.673 ngày

Y-cruncher Telemetry

• Điểm kiểm soát lớn nhất hợp lý: 305,175,690,291, 376 (278 TiB)
• Sử dụng ổ đĩa tối đa logic: 1,053,227,481,637,440 (958 TiB)
• Bytes đĩa logic đọc: 102,614,191,450,271,272 (91.1 PiB)
• Bytes đĩa logic được ghi: 88,784,496,475,376,328 (78,9 PiB)
• Ngày bắt đầu: Thứ Ba 6 tháng 2:09:07 2024
• Ngày kết thúc: Thứ Hai 20/0543Ngày 16-2024
• Pi: 7,272,0170,696 giây, 84,167 ngày
• Tổng thời gian tính toán: 8,698,188.428 giây, 100.673 ngày
• Thời gian xây dựng tường từ đầu đến cuối: 8,944,449.095 giây, 103.524 ngày

Chữ số lớn nhất được biết đến của Pi là 2, ở vị trí 202,112,290,000, 000 (hai trăm hai nghìn tỷ, một trăm mười hai tỷ, hai trăm chín mươi triệu).

Ý nghĩa rộng hơn

Trong khi tính toán pi đến một số lượng lớn các chữ số có vẻ như là một thách thức trừu tượng, các ứng dụng và kỹ thuật thực tế được phát triển trong dự án này có ý nghĩa sâu rộng.Những tiến bộ này có thể tăng cường các nhiệm vụ tính toán khác nhau, từ mật mã đến mô phỏng phức tạp trong vật lý và kỹ thuật.

Tính toán gần đây 202 nghìn tỷ chữ số pi làm nổi bật những tiến bộ đáng kể về mật độ lưu trữ và tổng chi phí sở hữu (TCO).720 petabyte lưu trữ NVMe SSD trong một khung 2U duy nhấtMật độ này đại diện cho một bước nhảy vọt về khả năng lưu trữ dữ liệu, đặc biệt là xem xét tổng mức tiêu thụ năng lượng đạt đỉnh chỉ 2,4 kW dưới tải CPU và ổ đầy đủ.

Hiệu quả năng lượng này tương phản với các hoạt động kỷ lục HPC truyền thống tiêu thụ nhiều năng lượng hơn và tạo ra nhiệt quá mức.Tiêu thụ điện tăng theo cấp số nhân khi bạn tính đến các nút bổ sung cho các hệ thống lưu trữ mở rộng quy mô nếu bạn cần mở rộng lưu trữ chia sẻ dung lượng thấp so với lưu trữ cục bộ mật độ caoQuản lý nhiệt là rất quan trọng, đặc biệt là cho các trung tâm dữ liệu nhỏ hơn và tủ máy chủ.yêu cầu máy làm mát trung tâm dữ liệu có thể hấp thụ nhiều năng lượng hơn thiết bị chạy một mình. Bằng cách giảm thiểu tiêu thụ năng lượng và sản lượng nhiệt, thiết lập của chúng tôi cung cấp một giải pháp bền vững và dễ quản lý hơn cho các doanh nghiệp nhỏ.

Để đưa điều này vào quan điểm, hãy tưởng tượng những thách thức mà những người chạy với lưu trữ chia sẻ trên mạng và các nền tảng không được tối ưu hóa phải đối mặt.Những thiết lập đó sẽ yêu cầu một hoặc nhiều máy làm mát trung tâm dữ liệu để giữ nhiệt độ kiểm traTrong những môi trường này, mỗi watt tiết kiệm được chuyển thành ít cần thiết làm mát và chi phí hoạt động thấp hơn, làm cho phương pháp mật độ cao, năng lượng thấp của chúng tôi là một lựa chọn lý tưởng.Một lợi ích quan trọng khác để chạy một nền tảng mỏng và hiệu quả cho một chạy kỷ lục là bảo vệ toàn bộ thiết lập với pin sao lưu phần cứngNhư đã đề cập trước đó, bạn sẽ cần pin sao lưu cho máy chủ tính toán, chuyển đổi, máy chủ lưu trữ, máy làm mát, và bơm nước để giữ cho nó sống trong một phần tốt của năm.

Nhìn chung,Thành tựu kỷ lục này cho thấy tiềm năng của các công nghệ HPC hiện tại và nhấn mạnh tầm quan trọng của hiệu quả năng lượng và quản lý nhiệt trong môi trường máy tính hiện đại.

Đảm bảo tính chính xác: Công thức Bailey Bòwein Plouffe

Tính toán pi đến 202 nghìn tỷ chữ số là một nhiệm vụ to lớn, nhưng đảm bảo độ chính xác của các chữ số đó cũng quan trọng như vậy.

Công thức BBP cho phép chúng ta xác minh các chữ số nhị phân của pi trong định dạng hexadecimal (dựa 16) mà không cần phải tính toán tất cả các chữ số trước đó.Điều này đặc biệt hữu ích để kiểm tra chéo các phần của tính toán lớn của chúng tôi.

Đây là một lời giải thích đơn giản:

1. Khả năng xuất hexadecimal: Chúng tôi đầu tiên tạo ra các chữ số pi trong chữ số hexadecimal trong quá trình tính toán chính. Công thức BBP có thể tính toán bất kỳ chữ số cá nhân tùy ý nào của pi ở cơ sở 16 trực tiếp.Bạn có thể làm điều này với các chương trình khác như GPUPI, nhưng y-cruncher cũng có một chức năng tích hợp. Nếu bạn thích một cách tiếp cận nguồn mở, các công thức được biết đến.
2. Kiểm tra chéo: Chúng ta có thể so sánh những kết quả này với tính toán chính của chúng tôi bằng cách tính vị trí cụ thể của chữ số hexadecimal của pi độc lập với công thức BBP.nó mạnh mẽ chỉ ra rằng toàn bộ trình tự của chúng tôi là chính xácChúng tôi đã làm việc này hơn sáu lần; đây là hai trong số đó.

Ví dụ, nếu tính toán chính của chúng ta tạo ra cùng một chữ số thập phân như những chữ số được lấy từ công thức BBP ở các điểm khác nhau, chúng ta có thể tự tin khẳng định độ chính xác của các chữ số của chúng ta.Phương pháp này không chỉ là lý thuyết.Nó đã được áp dụng thực tế trong tất cả các tính toán quan trọng của pi, đảm bảo độ chắc chắn và độ tin cậy trong kết quả.

R= Kết quả chạy chính thức, V= Kết quả kiểm tra

• R: f3f7e2296 822ac6a8c9 7843dacfbc 1eeb4a5893 37088*
• V: *3f7e2296 822ac6a8c9 7843dacfbc 1eeb4a5893 370888

Người đọc thấu hiểu sẽ nhận thấy rằng các xác minh từ ảnh chụp màn hình và so sánh ở trên được thay đổi một chút.chúng tôi cũng đã kiểm tra một vài vị trí khác (như 100 nghìn tỷ và 105 nghìn tỷ chữ số) để đảm bảo chạy phù hợpMặc dù về mặt lý thuyết có thể tính toán bất kỳ chữ số thập phân nào của pi bằng phương pháp tương tự,không rõ liệu nó có độ chính xác vượt quá 100 triệu chữ số hay thậm chí có hiệu quả tính toán để làm như vậy(Nếu Eric Weisstein thấy điều này, hãy cố gắng; tôi muốn thử.)

Bằng cách tích hợp quá trình kiểm tra chéo toán học này, chúng ta có thể đảm bảo tính toàn vẹn của tính toán pi 202 nghìn tỷ chữ số kỷ lục của chúng ta,chứng minh độ chính xác tính toán và cam kết của chúng tôi đối với độ chính xác khoa học.

Con đường phía trước