¢Custom ¢Dell PowerEdge R760 Server

Wie das Sprichwort sagt, das dritte Mal ist ein Zauber. Dies ist nicht unser erstes Rodeo mit Rekordschlägen mit Pi; wir haben aus unseren ersten beiden Iterationen Lehren gezogen, um die beste Pi-Plattform zu bauen.Unser erster Build nutzte einen 2U-Server mit 16 NVMe-Bays und drei internen SSD-SchlittenMit 30.72TB Solidigm P5316 SSDs, enthielten wir den Swap Speicher für y-Cruncher, aber wir mussten einen HDD-basierten Speicher-Server für die Ausgabe-Datei nutzen.vor allem am Ende der AbschreibungsphaseUnsere zweite Plattform verwendete denselben Server mit einem externen NVMe JBOF, was uns zusätzliche NVMe-Bäume bot, aber auf Kosten sensibler Verkabelung und unausgewogener Leistung.Der Nachteil beider Plattformen war, dass man sich während des gesamten Y-Cruncher-Laufzeitraums auf externe Hardware verlassen musste, was zusätzliche Leistung und zusätzliche Ausfallpunkte zur Folge hatte.

Für diesen Lauf wollten wir einen ganz direkten NVMe-Server nutzen und genügend Platz für unseren Y-Cruncher-Swap-Speicher und Output-Speicher unter einem Blechdach haben.Geben Sie die Dell PowerEdge R760 mit der 24-bay NVMe Direct Drives BackplaneDiese Plattform nutzt einen internen PCIe-Switch, um alle NVMe-Laufwerke gleichzeitig mit dem Server zu kommunizieren, ohne dass zusätzliche Hardware oder RAID-Geräte benötigt werden.Wir haben dann eine PCIe-Riser-Konfiguration aus mehreren R760s in unserer Laborumgebung zusammengestelltEin Bonus war, dass wir größere Heizkesseln von einem anderen R760 nahmen, was uns so viel Turbo-Boost-Hauptraum wie möglich gab.Die direkte Flüssigkeitskühlung kam einen Monat zu spät in unser Labor..

Die Berechnung von Pi durch das StorageReview Lab auf mehr als 202 Billionen Ziffern wurde mit Hilfe von 5^DieIntel Xeon-Prozessor unterstreicht die Leistung und Effizienz dieser CPUs.^DieDieser Meilenstein setzt einen neuen Maßstab in der Rechenmathematik und ebnet weiterhin den Weg für Innovationen in verschiedenen wissenschaftlichen und technischen Arbeitsbelastungen.SagteSuzi Jewett, Geschäftsführerin von Intel für 5^DieGenerationen von Intel Xeon-Prozessorprodukten

Technisch gesehen konnte man zwar eine Dell-Konfiguration genau wie die in diesem Lauf bestellen, aber es war nicht etwas, das sie herumliegen ließen und zusammengesetzt werden musste.(Vielleicht wird Michael eine limitierte Ausgabe von R760s mit genau dieser Konfiguration ausführen, maßgeschneiderte Farbe und das SR-Logo.)

Während die meisten sofort denken würden, dass die CPUs den größten Teil der Leistung verbrauchen, ist es eine beträchtliche Leistungseffekt, 28 NVMe-SSDs unter einem Dach zu haben.Unser Bau nutzte die 2400 Watt LeistungsanlagenWir hatten ein paar Momente, in denen der Strom fast kritisch war, und wir wären untergeschwächt gewesen, wenn das System eine Stromversorgung verloren hätte.Das ist ein früher Schlag.Der Stromverbrauch stieg in die Höhe, während die CPU-Ladungen ihren Höhepunkt erreichten, und das System erhöhte die E/A-Aktivität aller SSDs.

Leistungsspezifikation

Technische Merkmale

• Berechnung der Gesamtzahlen: 202,112,290,000,000
• Verwendete Hardware: Dell PowerEdge R760 mit 2x Intel Xeon 8592+ CPUs, 1TB DDR5 DRAM, 28x Solidigm 61.44TB P5336
• Software und Algorithmen- Das ist der Y-Cruncher V0.8.3.9532-d2, Chudnovsky. Das ist nicht wahr.
• Datenspeicherung: 3,76 PB geschrieben pro Laufwerk, 82,7 PB über die 22 Festplatten für Swap-Array
• Berechnungsdauer: 100.673 Tage

Y-Cruncher Telemetrie

• Logischer größter Kontrollpunkt: 305,175,690,291,376 (278 TiB)
• Logische Spitzendiskennutzung: 1,053,227,481,637,440 (958 TiB)
• Logische Festplatte Bytes gelesen: 102,614,191,450,271,272 (91,1 PiB)
• Logische Festplatte Bytes geschrieben: 88,784,496,475,376,328 (78,9 PiB)
• Startdatum: Dienstag, 6. Februar 16:09:07 2024
• Enddatum: Mon 20 Mai 05:4316 2024
• Pi: 7,272,0170,696 Sekunden, 84,167 Tage
• Gesamtberechnungszeit: 8,698,188.428 Sekunden, 100.673 Tage
• Zeit von Anfang bis Ende: 8 Stunden.944,449.095 Sekunden, 103.524 Tage

Die größte bekannte Ziffer von Pi ist 2, in Position 202.112,290,000,000 (zweihundert zwei Billionen, hundert zwölf Milliarden, zweihundert neunzig Millionen).

Weitere Auswirkungen

Während die Berechnung von Pi auf eine so große Zahl von Ziffern eine abstrakte Herausforderung erscheinen mag, haben die praktischen Anwendungen und Techniken, die während dieses Projekts entwickelt wurden, weitreichende Auswirkungen.Diese Fortschritte können verschiedene Rechenarbeiten verbessern, von der Kryptographie bis hin zu komplexen Simulationen in Physik und Technik.

Die jüngste 202 Billionenstellige Pi-Berechnung zeigt deutliche Fortschritte bei der Speicherdichte und den Gesamtbetriebskosten (TCO).720 Petabyte NVMe-SSD-Speicher in einem einzigen 2U-ChassisDiese Dichte stellt einen Sprung in die Datenspeicherkapazitäten dar, insbesondere wenn man bedenkt, daß der Gesamtstromverbrauch bei voller CPU- und Antriebslast nur 2,4 kW betrug.

Diese Energieeffizienz steht im Gegensatz zu herkömmlichen HPC-Rekordläufen, die deutlich mehr Strom verbrauchen und übermäßige Wärme erzeugen.Der Stromverbrauch steigt exponentiell, wenn Sie zusätzliche Knoten für Skalierungsspeichersysteme berücksichtigen, wenn Sie den gemeinsamen Speicher mit geringer Kapazität im Vergleich zum lokalen Speicher mit hoher Dichte erweitern müssenDas Wärmemanagement ist besonders für kleinere Rechenzentren und Server-Schränke von entscheidender Bedeutung.erfordert Rechenzentrumschiller, die mehr Energie als die allein laufende Ausrüstung aufnehmen könnenDurch die Minimierung des Stromverbrauchs und der Wärmeleistung bietet unser Aufbau eine nachhaltigere und überschaubarere Lösung für kleine Unternehmen.

Um dies in die richtige Perspektive zu rücken, stellen Sie sich vor, mit welchen Herausforderungen diejenigen konfrontiert sind, die mit vernetztem Shared Storage und nicht optimierten Plattformen arbeiten.Diese Einrichtungen erfordern ein oder mehrere Rechenzentrumskühler, um die Temperaturen in Schach zu halten.In diesen Umgebungen bedeutet jedes eingesparte Watt weniger Kühlung und geringere Betriebskosten, was unseren hochdünstigen, energiesparenden Ansatz zur idealen Wahl macht.Ein weiterer entscheidender Vorteil für den Betrieb einer schlanken und effizienten Plattform für einen Rekordlauf ist der Schutz der gesamten Einrichtung mit Batterie-Backup-HardwareWie bereits erwähnt, benötigen Sie Batterie-Backups für Computer-Server, Schalter, Speicher-Server, Kühlgeräte und Wasserpumpen, um es für einen guten Teil des Jahres am Leben zu erhalten.

InsgesamtDiese Rekordleistung zeigt das Potenzial der aktuellen HPC-Technologien und unterstreicht die Bedeutung von Energieeffizienz und thermischem Management in modernen Rechenumgebungen.

Sicherstellung der Genauigkeit: Die Bailey-Borwein-Plouffe-Formel

Die Berechnung von Pi auf 202 Billionen Ziffern ist eine monumentale Aufgabe, aber die Gewährleistung der Genauigkeit dieser Ziffern ist ebenso entscheidend.

Die BBP-Formel ermöglicht es uns, die binären Ziffern von pi in hexadezimal (Basis 16) zu überprüfen, ohne alle vorhergehenden Ziffern berechnen zu müssen.Dies ist besonders nützlich für die Überprüfung von Abschnitten unserer massiven Berechnung.

 

Zwei der Verifizierungsberechnungen.

Hier ist eine vereinfachte Erklärung:

1. Hexadezimal-AusgabeDie BBP-Formel kann jede beliebige einzelne Ziffer von Pi in Basis 16 direkt berechnen.Sie können dies mit anderen Programmen wie GPUPI tun, aber y-cruncher hat auch eine eingebaute Funktion.Die Formeln sind bekannt.
2. Kreuzüberprüfung: Wir können diese Ergebnisse mit unserer Hauptberechnung vergleichen, indem wir spezifische Positionen von pi ̇s-Hexadezimalziffern unabhängig von der BBP-Formel berechnen.Es zeigt stark an, dass unsere gesamte Sequenz korrekt ist.Wir haben diese Überprüfung über sechs Mal durchgeführt; hier sind zwei davon.

Wenn beispielsweise unsere primäre Berechnung an verschiedenen Stellen dieselben sechzehnstelligen Ziffern erzeugt wie die aus der BBP-Formel gewonnenen, können wir mit Zuversicht die Genauigkeit unserer Ziffern behaupten.Diese Methode ist nicht nur theoretisch.■ es wurde praktisch bei allen signifikanten Pi-Berechnungen angewendet und gewährleistet somit Robustheit und Zuverlässigkeit der Ergebnisse.

R = offizielles Ausführungsergebnis, V = Prüfresultat

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

Die scharfsinnigen Leser werden feststellen, dass die Überprüfungen aus den Screenshots und dem obigen Vergleich etwas verschoben sind.Wir haben auch ein paar andere Standorte überprüft (wie 100 Billionen und 105 Billionen Ziffern), um sicherzustellen, dass der Lauf übereinstimmtSolange es so ist.Theoretisch möglich, jede Dezimalziffer von pi zu berechnenMit einer ähnlichen Methode, ist es unklar, ob das eine Präzision von mehr als 100 Millionen Ziffern haben würde oder ob es sogar rechnerisch effizient wäre, dies zu tun, anstatt die Chudnovsky-Mathematik zu machen und sie alle zu bekommen.(Wenn Eric Weisstein das sieht, reicht aus; ich möchte es versuchen.)

Indem wir diesen mathematischen Prozess integrieren, können wir die Integrität unserer Rekord- 202 Billionen-stelligen Pi-Berechnung gewährleisten.Demonstration unserer rechnerischen Präzision und unser Engagement für wissenschaftliche Genauigkeit.

Der Weg vor uns