Naukowcy osiągnęli nowy kamień milowy w swoich poszukiwaniach stałej matematycznej π (pi) – osiągając zdumiewającą liczbę 314 bilionów cyfr. Wynik ten, uzyskany przez zespół StorageReview, pobija dotychczasowe rekordy, kładąc nacisk na wydajność, a nie tylko moc obliczeniową. To najnowsze przełomowe osiągnięcie pokazuje ewoluujący charakter tej długotrwałej rywalizacji, w której punkt ciężkości przesuwa się z uzyskiwania dużych liczb na mądrzejsze robienie tego.
Wyścig w celu obliczenia Pi: historia rekordów
Dążenie do obliczenia coraz większej liczby cyfr pi trwa już od ponad 15 lat. W pierwszych próbach w 2010 r. obliczono 5 bilionów cyfr, co zapoczątkowało serię coraz bardziej ambitnych prób. Do tych kamieni milowych często włączano symboliczną wartość 3,14: Google osiągnął 100 bilionów znaków w 2022 r., a poprzednie próby w latach 2019 i 2021 osiągnęły odpowiednio 31,4 i 62,8 biliona znaków.
Poprzedni rekord, obliczenia składające się z 300 bilionów cyfr, wykonane przez Linus Media Group i Kioxia, opierały się na wielkoskalowej i energochłonnej macierzy pamięci masowej. Podejście StorageReview priorytetowo traktuje wydajność i niezawodność.
Jak udało się to osiągnąć w rozwiązaniu StorageReview: przewaga jednego serwera
W przeciwieństwie do wielu wcześniejszych prób, w których korzystano z rozproszonych klastrów lub zasobów w chmurze, rozwiązanie StorageReview przeprowadziło obliczenia na jednym serwerze Dell PowerEdge R7725. Wyposażony w dwa procesory AMD EPYC i 40 dysków SSD NVMe o dużej pojemności, system działał z niestandardowym oprogramowaniem y-cruncher przez około 110 dni.
Kluczem do tego sukcesu była nie tylko surowa moc obliczeniowa, ale także sposób konfiguracji sprzętu. Dyski NVMe były bezpośrednio podłączone do procesorów za pośrednictwem szybkich linii PCIe, co zminimalizowało wąskie gardła podczas zapisu i odczytu danych. Taka konstrukcja pozwala uniknąć wysokich kosztów zasilania i chłodzenia, jakie wiążą się z większymi, współdzielonymi systemami pamięci masowej.
Po co obliczać liczbę Pi na biliony cyfr?
W tej skali obliczanie liczby pi w mniejszym stopniu opiera się na samej matematyce, a bardziej na zarządzaniu ogromnymi zbiorami danych. Proces generuje ogromne pliki tymczasowe, co sprawia, że prędkość i pojemność są czynnikiem ograniczającym. Zapis nie dotyczy poszukiwania nowych prawd matematycznych, ale standardu technologii przechowywania i wydajnego przetwarzania danych. NASA potrzebuje tylko 37 miejsc po przecinku, aby obliczyć obwód obserwowalnego Wszechświata z dokładnością do szerokości atomu wodoru, zatem obliczenia te nie dotyczą praktycznego zastosowania, ale mają na celu przetestowanie sprzętu do jego granic.
Przyszłość obliczeń Pi
Test porównawczy StorageReview ustanawia nowy standard, łącząc wysoką wydajność z zerowymi przestojami i minimalnym zużyciem energii. Zespół zachęca przyszłych pretendentów do pobicia swoich rekordów we wszystkich tych obszarach. Biorąc pod uwagę coraz większe tempo tych osiągnięć, kolejny rekord może zostać pobity w ciągu kilku miesięcy.
Wyścig w obliczaniu większej liczby cyfr pi będzie prawdopodobnie kontynuowany, napędzany chęcią przetestowania ograniczeń sprzętu i wykazania skutecznego zarządzania danymi. Na razie StorageReview podniósł poprzeczkę, udowadniając, że mądrzejsza inżynieria może pokonać brutalną siłę.
