สเปอร์เวอร์ Dell PowerEdge R760

อย่างที่คําพูดว่า ครั้งที่สามคือการชวนชื่น นี่ไม่ใช่การแข่งขันครั้งแรกของเรา กับการทําลายสถิติกับ Pi เราเรียนรู้จากสองครั้งแรกของเรา เพื่อสร้างแพลตฟอร์ม Pi ที่ดีที่สุดพิมพ์แรกของเราใช้เซอร์เวอร์ 2U กับ 16 พื้น NVMe และ 3 พื้น SSDด้วย SSDs Solidigm P5316 ขนาด 30.72TB เราสามารถเก็บข้อมูลสลับได้สําหรับ y-cruncher แต่เราต้องใช้เซอร์เวอร์ที่ใช้ HDD สําหรับไฟล์ผลิตโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงปลายระยะการลบแพลตฟอร์มที่ 2 ของเราใช้เซอร์เวอร์เดียวกัน โดยมี NVMe JBOF ที่ติดอยู่ภายนอก ซึ่งทําให้เรามี NVMe Bay เพิ่มเติมข้อเสียของทั้งสองแพลตฟอร์มคือต้องพึ่งพาการใช้ฮาร์ดแวร์ภายนอกตลอดการทํางานของ y-cruncher ทั้งหมดในราคาของพลังงานเพิ่มเติมและจุดเพิ่มเติมของความล้มเหลว.

สําหรับการใช้งานครั้งนี้ เราต้องการที่จะใช้เซอร์เวอร์เดียวที่ใช้ NVMe โดยตรง และมีพื้นที่พอสําหรับการเก็บข้อมูลและผลิตของ y-cruncher swap ของเราใส่ Dell PowerEdge R760 ด้วยเครื่องยนต์ NVMe Direct Drives Backplane 24 เบย์แพลตฟอร์มนี้ใช้สวิตช์ PCIe ภายในเพื่อให้ไดรฟ์ NVMe ทั้งหมดพูดคุยกับเซอร์เวอร์พร้อมกัน โดยไม่จําเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์หรืออุปกรณ์ RAID เพิ่มเติมจากนั้นเราก็ประกอบรูปแบบ PCIe riser จากหลาย R760s ในสภาพแวดล้อมห้องปฏิบัติการของเราซึ่งทําให้เรามีสล็อต 4 PCIe ในด้านหลังสําหรับ SSD NVMe ที่ติดตั้ง U.2 เพิ่มเติม โบนัสคือการเอาเครื่องระบายความร้อนขนาดใหญ่จาก R760 อีกอันการเย็นของเหลวโดยตรงมาในห้องทดลองของเรา เป็นเดือนที่สายเกินไปที่จะนําไปใช้ในครั้งนี้.

หน่วยวิเคราะห์ห้องปฏิบัติการ StorageReview Team ณ การคํานวณของไพ ถึงมากกว่า 202 พันล้านหลัก^ธพรสิต Intel Xeon รุ่นใหม่ ย้ําพลังงานและประสิทธิภาพของ CPU เหล่านี้^ธโปรเซสเซอร์ Xeon รุ่นใหม่ ซึ่งเป็นขีดจําแนกใหม่ในคณิตศาสตร์คอมพิวเตอร์ และยังคงเปิดทางให้กับนวัตกรรมในงานด้านวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมต่างๆบอกว่าซูซี่ จูเว็ตต์ ผู้จัดการทั่วไปของอินเทล^ธผลิตภัณฑ์ Intel Xeon Processor รุ่นแรก

ในขณะที่คุณสามารถสั่งการ Dell การปรับปรุงอย่างแม่นยํา เหมือนกับที่ใช้ในการใช้งานนี้ มันไม่ได้เป็นสิ่งที่พวกเขามีวางอยู่รอบ ๆ และจําเป็นต้องชิ้นส่วนร่วมกัน(บางทีไมเคิลจะทํางาน จํากัดฉบับ Pi กลุ่มของ R760s กับการตั้งค่านี้, การทาสีตามสั่ง และโลโก้ SR)

ขนาดของปัสดุพลังงานยังมีความสําคัญในการทํางานนี้. ในขณะที่ส่วนใหญ่จะคิดว่า CPU จะใช้พลังงานส่วนใหญ่, การมี 28 NVMe SSD ภายใต้หลังคาเดียวกันคือผลกระทบพลังงานที่สําคัญ.การสร้างของเราใช้พลังงานไฟฟ้า 2400Wซึ่งในตอนที่ผ่านมามันไม่ได้ทํางานมากเลย เรามีช่วงเวลาที่ใช้พลังงานที่ใกล้ถึงระดับวิกฤตเรื่องนี้เกิดขึ้นตั้งแต่ต้น; การใช้พลังงานเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในขณะที่ความหน่วงของ CPU สูงสุด, และระบบเพิ่มกิจกรรม I / O ไปยัง SSDs ทั้งหมด.

รายละเอียดการทํางาน

ข้อมูลทางเทคนิค

• จํานวนตัวเลขรวมที่คํานวณ: 202,112,290,000,000
• อุปกรณ์ที่ใช้: Dell PowerEdge R760 พร้อม 2x Intel Xeon 8592+ CPU, 1TB DDR5 DRAM, 28x Solidigm 61.44TB P5336
• โปรแกรมและอัลกอริทึม: y-cruncher v08.3.9532-d2 ชูดนอฟสกี้
• การเก็บข้อมูล: 3.76PB เขียนต่อไดรฟ์, 82.7PB ทั่ว 22 ดิสก์สําหรับแสวป แอรรี่
• ระยะเวลาการคํานวณ: 100.673 วัน

y-cruncher เทเลเมตร

• จุดตรวจที่ใหญ่ที่สุด 305175,690,291,376 (278 TiB)
• การใช้งานดิสก์สูงสุดทางตรรกะ: 1,053,227,481,637,440 (958 TiB)
• ไบท์ของดิสก์โลจิก อ่าน: 102614,191,450,271,272 (91.1 PiB)
• ไบท์ของดิสก์โลจิก เขียน: 88,784,496,475,376,328 (78.9 PiB)
• วันเริ่มงาน: วันอังคารที่ 6 กุมภาพันธ์ 16:09:07 2024
• วันสิ้นสุด: จันทร์ 20 มิ.ย. 05:4316 มกราคม 2024
• ไพ: 7272,0170.696 วินาที 84.167 วัน
• เวลาในการคํานวณทั้งหมด: 8698,188.428 วินาที 100.673 วัน
• ระยะเวลาการติดผนังตั้งแต่เริ่มต้นจนจบ: 8944,4490.095 วินาที, 103.524 วัน

หลักที่ใหญ่ที่สุดของพายคือ 2 ที่ตําแหน่ง 202112,290,000,000 (สองร้อยสองทริลล้าน, หนึ่งร้อยสิบสองพันล้าน, สองร้อยเก้าสิบล้าน).

ความหมาย ที่ กว้างขวาง

ขณะที่การคํานวณ ไพ ให้กับจํานวนหลักมากมายดังกล่าว อาจดูเหมือนว่าเป็นโจทย์ที่ดูไม่ชัดเจน แต่การใช้งานและเทคนิคที่พัฒนาขึ้นในโครงการนี้ มีผลลัพธ์อันไกลโพ้นความก้าวหน้าเหล่านี้สามารถปรับปรุงงานคอมพิวเตอร์ต่างๆจากการใช้รหัสลับ ไปยังการจําลองที่ซับซ้อนในฟิสิกส์และวิศวกรรม

การคํานวณจํานวนไพที่ 202 พันล้านหลักล่าสุด ได้ชี้ให้เห็นถึงความก้าวหน้าที่สําคัญในความหนาแน่นของการเก็บข้อมูล และค่าบริการรวม (TCO)พลังเก็บข้อมูล NVMe SSD 720 petabyte ภายในชาสซี่ 2Uความหนาแน่นนี้เป็นการก้าวหน้าในความสามารถในการเก็บข้อมูล โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงการบริโภคพลังงานทั้งหมดที่สูงสุดเพียง 2.4kW ภายใต้ CPU และแรงจูงเต็ม

ประสิทธิภาพพลังงานนี้แตกต่างจากการทํางานบันทึก HPC แบบดั้งเดิมที่ใช้พลังงานมากกว่ามากและผลิตความร้อนมากเกินไปการบริโภคพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างเร่งขันเมื่อคุณมีตัวประกอบในหน่วยเพิ่มเติมสําหรับระบบเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ หากคุณต้องการขยายความจุที่แบ่งปันขนาดต่ําเมื่อเทียบกับความหนาแน่นสูงที่เก็บข้อมูลในท้องถิ่นการจัดการความร้อนเป็นสิ่งสําคัญ โดยเฉพาะสําหรับศูนย์ข้อมูลขนาดเล็กและห้องเก็บของเซอร์เวอร์ การเย็นระบบบันทึก HPC แบบดั้งเดิมต้องการเครื่องเย็นศูนย์ข้อมูลที่สามารถใช้พลังงานมากกว่าอุปกรณ์ที่ทํางานคนเดียวด้วยการลดการใช้พลังงานและการผลิตความร้อนให้น้อยที่สุด การตั้งตั้งของเราให้บริการเป็นทางออกที่ยั่งยืนและสามารถจัดการได้สําหรับธุรกิจขนาดเล็ก

เพื่อนําสิ่งนี้ไปในมุมมองหนึ่ง ลองจินตนาการถึงความท้าทายที่ผู้ใช้บริการที่ใช้บริการกับระบบจองที่แบ่งปันในเครือข่าย และแพลตฟอร์มที่ไม่ถูกปรับปรุงการตั้งค่าเหล่านี้จะต้องการเครื่องเย็นศูนย์ข้อมูลหนึ่งหรือหลายเครื่อง เพื่อควบคุมอุณหภูมิในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ การประหยัดวัตต์แต่ละวัตต์ จะทําให้มีการใช้งานเย็นน้อยลง และมีต้นทุนในการดําเนินงานที่ต่ํากว่า ทําให้การใช้งานที่มีความหนาแน่นสูงและพลังงานต่ําของเรา เป็นทางเลือกที่เหมาะสมประโยชน์สําคัญอีกอย่างของการทํางานบนแพลตฟอร์มที่ผอมและมีประสิทธิภาพสําหรับการทํางานบันทึกคือการปกป้องการตั้งค่าทั้งหมดด้วยแบตเตอรี่สํารองฮาร์ดแวร์อย่างที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ คุณต้องการแบตเตอรี่สํารองสําหรับเซอร์เวอร์คอมพิวเตอร์, การสวิทช์, เซอร์เวอร์ที่เก็บของ, เครื่องเย็น, และปั๊มน้ํา

โดยรวมแล้วความสําเร็จที่ทําลายสถิตินี้แสดงถึงศักยภาพของเทคโนโลยี HPC ปัจจุบัน และเน้นความสําคัญของประสิทธิภาพพลังงานและการจัดการความร้อนในสภาพแวดล้อมคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัย.

การประกันความแม่นยํา: สูตรเบลลี่ บอร์ไวน์ พลูฟ

การคํานวณ ไพ ถึง 202 ทริลล้านหลัก เป็นภารกิจที่ใหญ่หลวง แต่การรับรองความแม่นยําของตัวเลขเหล่านั้นก็มีความสําคัญเท่ากัน นี่คือจุดที่สูตรเบลลี่ บอร์ไวน์ พลูฟ (BBP) เข้ามาใช้งาน

สูตร BBP ทําให้เราตรวจสอบเลขไบนารีของ pi ในรูปแบบ hexadecimal (ฐาน 16) โดยไม่ต้องคํานวณเลขที่ล่วงหน้าทั้งหมดนี่เป็นประโยชน์โดยเฉพาะสําหรับการตรวจสอบส่วนของคํานวณขนาดใหญ่ของเรา.

นี่คือคําอธิบายง่ายๆ:

1. Output hexadecimal: เราเริ่มต้นการสร้างตัวเลขของพีในรูป hexadecimal ระหว่างการคํานวณหลัก สูตร BBP สามารถคํานวณตัวเลขของพีในฐาน 16 ได้โดยตรงคุณสามารถทําสิ่งนี้ได้ด้วยโปรแกรมอื่นๆ เช่น GPUPI, แต่ y-cruncher ยังมีฟังก์ชันที่สร้างขึ้นใน หากคุณชอบวิธีการแหล่งเปิด, สูตรเป็นที่รู้จักดี.
2. การตรวจสอบข้าม: เราสามารถเปรียบเทียบผลเหล่านี้กับการคํานวณหลักของเรา โดยการคํานวณตําแหน่งเฉพาะของ pi หลัก hexadecimal โดยอิสระกับสูตร BBPมันแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเรียงลําดับทั้งหมดของเราถูกต้องเราทําการตรวจสอบครั้งนี้มากกว่า 6 ครั้ง นี่คือสองครั้ง

ตัวอย่างเช่น ถ้าการคํานวณหลักของเราผลิตเลขหกสิบเท่าเดียวกับเลขที่ได้รับจากสูตร BBP ในจุดต่าง ๆ เราสามารถยืนยันความแม่นยําของเลขของเราได้อย่างมั่นใจวิธีนี้ไม่ใช่แค่ทฤษฎี; มันถูกนําไปใช้จริงในการคํานวณ pi ที่มีความสําคัญทั้งหมด, รับประกันความมั่นคงและความน่าเชื่อถือในผล.

R= ผลการดําเนินการอย่างเป็นทางการ, V= ผลการตรวจสอบ

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

ผู้อ่านที่ฉลาดจะสังเกตว่าการตรวจสอบจากฉากและการเปรียบเทียบด้านบนถูกขัดแปลงเล็กน้อย(*) แม้ว่ามันจะไม่จําเป็น เนื่องจากตัวเลขสี่เหลี่ยมจะถูกกระทบในตอนท้ายเรายังตรวจสอบสถานที่อื่น ๆ อีกไม่กี่แห่ง (เช่น 100 พันล้านและ 105 พันล้านดิจิต) เพื่อให้แน่ใจว่าการทํางานตรงกัน. ในขณะที่มันเป็นไปได้ในทฤษฎีที่จะคํานวณเลขทศนิยมใด ๆ ของพี โดยใช้วิธีที่คล้ายกันมันยังไม่ชัดเจนว่ามันจะมีความแม่นยําเกินแค่ 100 ล้านหลัก หรือจะมีความประสิทธิภาพในการคํานวณแทนที่จะทําคณิตศาสตร์ของชูดนอฟสกี้ แล้วจับมันทั้งหมด (ถ้าเอริค เวสเทนเห็นนี่ ผมอยากลองดู)

โดยการบูรณาการกระบวนการตรวจสอบทางคณิตศาสตร์นี้ เราสามารถรับประกันความสมบูรณ์ ของการคํานวณไพเลข 202 พันล้านหลักการแสดงความแม่นยําทางการคํานวณของเรา และความมุ่งมั่นต่อความแม่นยําทางวิทยาศาสตร์.

ทาง ต่อ ไป