Server Dell PowerEdge R760 “Kustom”

Seperti kata pepatah, yang ketiga kalinya adalah pesona. Ini bukan pertama kalinya kami memecahkan rekor dengan Pi; kami mengambil pelajaran dari dua iterasi pertama kami untuk membangun platform Pi terbaik. Bangunan pertama kami memanfaatkan server 2U dengan 16 bay NVMe dan tiga sled SSD internal. Dengan SSD Solidigm P5316 30,72TB, kami menampung penyimpanan swap untuk y-cruncher, tetapi kami harus memanfaatkan server penyimpanan berbasis HDD untuk file output. Itu kurang optimal, terutama selama akhir fase penulisan. Platform ke-2 kami menggunakan server yang sama, dengan JBOF NVMe eksternal terpasang, yang memberi kami bay NVMe tambahan—tetapi dengan biaya kabel yang sensitif dan kinerja yang tidak seimbang. Kerugian dari kedua platform adalah perlunya mengandalkan perangkat keras eksternal selama seluruh eksekusi y-cruncher dengan mengorbankan daya tambahan dan titik kegagalan tambahan.

Untuk eksekusi ini, kami ingin memanfaatkan satu server tunggal NVMe-langsung dan memiliki ruang yang cukup untuk penyimpanan swap y-cruncher dan penyimpanan output di bawah satu atap logam. Masukkan Dell PowerEdge R760 dengan backplane 24-bay NVMe Direct Drives. Platform ini memanfaatkan sakelar PCIe internal untuk membuat semua drive NVMe berbicara dengan server secara bersamaan, melewati kebutuhan akan perangkat keras tambahan atau perangkat RAID. Kami kemudian menyusun konfigurasi riser PCIe dari beberapa R760 di lingkungan lab kami, memberi kami empat slot PCIe di belakang untuk SSD NVMe yang dipasang U.2 tambahan. Bonusnya adalah mengambil heatsink yang lebih besar dari R760 lain, memberi kami sebanyak mungkin ruang untuk turbo-boost. Pendinginan Cair Langsung datang ke lab kami sebulan terlambat untuk diimplementasikan dalam eksekusi ini.

“Perhitungan pi hingga lebih dari 202 triliun digit oleh Tim Lab StorageReview, yang dicapai menggunakan prosesor Intel Xeon Generasi ke-5, menggarisbawahi kekuatan dan efisiensi CPU ini. Memanfaatkan jumlah core yang meningkat dan fitur kinerja canggih dari prosesor Xeon Generasi ke-5, tonggak sejarah ini menetapkan tolok ukur baru dalam matematika komputasi dan terus membuka jalan bagi inovasi di berbagai beban kerja ilmiah dan teknik,” kata Suzi Jewett, manajer umum Intel untuk Produk Prosesor Intel Xeon Generasi ke-5.^{Perangkat Keras yang Digunakan}Ukuran catu daya juga sangat penting untuk eksekusi ini. Meskipun kebanyakan orang akan segera berpikir bahwa CPU menarik sebagian besar daya, memiliki 28 SSD NVMe di bawah satu atap memiliki dampak daya yang cukup besar. Bangunan kami memanfaatkan PSU 2400W, yang ternyata hanya nyaris berfungsi. Kami memiliki beberapa momen penarikan daya mendekati kritis di mana kami akan kekurangan daya jika sistem kehilangan satu koneksi catu daya. Ini terjadi di awal; konsumsi daya meroket saat beban CPU memuncak, dan sistem meningkatkan aktivitas I/O ke semua SSD. Jika kami harus melakukannya lagi, model 2800W akan lebih disukai.^{Perangkat Keras yang Digunakan}Sorotan TeknisTotal Digit yang Dihitung: 202.112.290.000.000^{Perangkat Keras yang Digunakan}: Dell PowerEdge R760 dengan 2x CPU Intel Xeon 8592+, 1TB DDR5 DRAM, 28x Solidigm 61,44TB P5336

Perangkat Lunak dan Algoritma

: y-cruncher v0.8.3.9532-d2, Chudnovsky

Penyimpanan Data

: 3,76PB ditulis per Drive, 82,7PB di 22 disk untuk array swap

• Durasi Perhitungan: 100,673 Hari
• Telemetri y-cruncherTitik Periksa Logis Terbesar: 305.175.690.291.376 (278 TiB)
• Penggunaan Disk Puncak Logis: 1.053.227.481.637.440 (958 TiB)Byte Disk Logis Dibaca: 102.614.191.450.271.272 (91,1 PiB)
• Byte Disk Logis Ditulis: 88.784.496.475.376.328 (78,9 PiB)Tanggal Mulai: Selasa 6 Februari 16:09:07 2024
• Tanggal Selesai: Senin 20 Mei 05:43:16 2024Pi: 7.272.017,696 detik, 84,167 Hari

Total Waktu Perhitungan: 8.698.188,428 detik, 100,673 Hari

• Waktu Dinding Mulai-Akhir: 8.944.449,095 detik, 103,524 Hari
• Digit Pi terbesar yang diketahui adalah 2, pada posisi 202.112.290.000.000 (dua ratus dua triliun, seratus dua belas miliar, dua ratus sembilan puluh juta).
• Implikasi yang Lebih Luas
• Meskipun menghitung pi hingga jumlah digit yang begitu besar mungkin tampak seperti tantangan abstrak, aplikasi praktis dan teknik yang dikembangkan selama proyek ini memiliki implikasi yang luas. Kemajuan ini dapat meningkatkan berbagai tugas komputasi, dari kriptografi hingga simulasi kompleks dalam fisika dan teknik.
• Perhitungan pi 202 triliun digit baru-baru ini menyoroti kemajuan signifikan dalam kepadatan penyimpanan dan total biaya kepemilikan (TCO). Pengaturan kami mencapai penyimpanan SSD NVMe 1,720 petabyte yang menakjubkan dalam satu sasis 2U. Kepadatan ini mewakili lompatan maju dalam kemampuan penyimpanan data, terutama mengingat konsumsi daya total memuncak hanya pada 2,4kW di bawah beban CPU dan drive penuh.
• Efisiensi energi ini kontras dengan eksekusi rekor HPC tradisional yang mengonsumsi daya jauh lebih banyak dan menghasilkan panas berlebih. Konsumsi daya meningkat secara eksponensial ketika Anda memperhitungkan node tambahan untuk sistem penyimpanan skala besar jika Anda perlu memperluas penyimpanan bersama berkapasitas rendah dibandingkan dengan penyimpanan lokal berdensitas tinggi. Manajemen panas sangat penting, terutama untuk pusat data dan lemari server yang lebih kecil. Mendinginkan sistem rekor HPC tradisional bukanlah tugas yang mudah, membutuhkan pendingin pusat data yang dapat menarik lebih banyak daya daripada peralatan yang berjalan sendiri. Dengan meminimalkan konsumsi daya dan keluaran panas, pengaturan kami menawarkan solusi yang lebih berkelanjutan dan dapat dikelola untuk bisnis kecil. Sebagai bonus, sebagian besar eksekusi kami dilakukan dengan pendinginan udara segar.
• Untuk memberikan perspektif, bayangkan tantangan yang dihadapi oleh mereka yang menjalankan dengan penyimpanan bersama jaringan dan platform yang tidak dioptimalkan. Pengaturan tersebut akan memerlukan satu atau lebih pendingin pusat data untuk menjaga suhu tetap terkendali. Di lingkungan ini, setiap watt yang dihemat berarti lebih sedikit pendinginan yang dibutuhkan dan biaya operasional yang lebih rendah, menjadikan pendekatan berdensitas tinggi dan berdaya rendah kami sebagai pilihan ideal. Manfaat penting lainnya dari menjalankan platform yang ramping dan efisien untuk eksekusi rekor adalah melindungi seluruh pengaturan dengan perangkat keras cadangan baterai. Seperti yang disebutkan sebelumnya, Anda akan memerlukan cadangan baterai untuk server komputasi, switching, server penyimpanan, pendingin, dan pompa air agar tetap hidup selama sebagian besar tahun.
• Secara keseluruhan, pencapaian pemecahan rekor ini menunjukkan potensi teknologi HPC saat ini dan menggarisbawahi pentingnya efisiensi energi dan manajemen termal dalam lingkungan komputasi modern.
• Memastikan Akurasi: Rumus Bailey–Borwein–Plouffe

Menghitung pi hingga 202 triliun digit adalah tugas monumental, tetapi memastikan akurasi digit-digit tersebut sama pentingnya. Di sinilah rumus Bailey–Borwein–Plouffe (BBP) berperan.

Rumus BBP memungkinkan kita untuk memverifikasi digit biner pi dalam format heksadesimal (basis 16) tanpa perlu menghitung semua digit sebelumnya. Ini sangat berguna untuk memeriksa silang bagian-bagian dari perhitungan besar kita.

Berikut penjelasan sederhananya:

Output Heksadesimal

: Kami pertama-tama menghasilkan digit pi dalam heksadesimal selama perhitungan utama. Rumus BBP dapat menghitung digit individu pi yang sewenang-wenang dalam basis 16 secara langsung. Anda dapat melakukan ini dengan program lain seperti GPUPI, tetapi y-cruncher juga memiliki fungsi bawaan. Jika Anda lebih suka pendekatan sumber terbuka, rumusnya sudah terkenal.

Verifikasi Silang

: Kita dapat membandingkan hasil ini dengan perhitungan utama kita dengan menghitung posisi tertentu dari digit heksadesimal pi secara independen dengan rumus BBP. Jika cocok, itu sangat menunjukkan bahwa seluruh urutan kita benar. Kami melakukan pemeriksaan silang ini lebih dari enam kali; berikut adalah dua di antaranya.

Misalnya, jika perhitungan utama kami menghasilkan digit heksadesimal yang sama dengan yang diperoleh dari rumus BBP di berbagai titik, kami dapat dengan yakin menyatakan akurasi digit kami. Metode ini bukan hanya teoretis; itu telah diterapkan secara praktis dalam semua perhitungan pi yang signifikan, memastikan ketahanan dan keandalan dalam hasil.

R= Hasil Eksekusi Resmi, V= Hasil Verifikasi

R: f3f7e2296 822ac6a8c9 7843dacfbc 1eeb4a5893 37088*

V: *3f7e2296 822ac6a8c9 7843dacfbc 1eeb4a5893 370888

1. Pembaca yang jeli akan mencatat bahwa verifikasi dari tangkapan layar dan perbandingan di atas sedikit bergeser (*). Meskipun tidak perlu, karena heksadesimal akan terpengaruh di akhir, kami juga memeriksa beberapa lokasi lain (seperti 100 Triliun dan 105 Triliun digit) untuk memastikan eksekusi cocok. Meskipun secara teoretis mungkin untuk menghitung digit desimal pi apa pun menggunakan metode serupa, tidak jelas apakah itu akan memiliki presisi di atas 100 Juta digit atau bahkan efisien secara komputasi untuk melakukannya, daripada melakukan matematika Chudnovsky dan mendapatkan semuanya. (Jika Eric Weisstein melihat ini, hubungi; saya ingin mencobanya.)Dengan mengintegrasikan proses pemeriksaan silang matematis ini, kami dapat memastikan integritas perhitungan pi 202 triliun digit pemecah rekor kami, menunjukkan presisi komputasi dan komitmen kami terhadap akurasi ilmiah.
2. Jalan ke DepanPencapaian Tim Lab StorageReview dalam menghitung pi hingga lebih dari 202 triliun digit merupakan bukti kuat kemajuan luar biasa dalam teknologi komputasi kinerja tinggi dan penyimpanan. Pencapaian pemecahan rekor ini—ditenagai oleh CPU Intel Xeon 8592+ di Dell PowerEdge R760 kami dan SSD NVMe QLC Solidigm 61,44TB—menyoroti bagaimana perangkat keras modern dapat secara efisien menangani tugas-tugas kompleks dan padat sumber daya dengan efektivitas yang tak tertandingi. Selain menunjukkan keahlian tim StorageReview, keberhasilan proyek ini menekankan potensi infrastruktur HPC saat ini untuk mendorong batas-batas matematika komputasi dan bidang ilmiah lainnya.

“Rekor dunia Pi baru ini adalah pencapaian yang menarik karena beban kerja komputasi ini sama intensnya dengan banyak beban kerja AI yang kita lihat saat ini. SSD Solidigm D5-P5336 61,44TB telah membuktikan, sekali lagi, bahwa kombinasi kuat dari kapasitas ultra-tinggi, kinerja baca yang menjenuhkan PCIe 4, dan Petabyte tinggi yang ditulis, dapat menahan dan melepaskan beberapa aplikasi paling menuntut saat ini,” kata Greg Matson, VP, Grup Penyimpanan Pusat Data Solidigm. “Kami senang telah memiliki kesempatan untuk memungkinkan upaya pemecahan rekor lainnya untuk menghitung Pi bersama mitra kami di Dell Technologies dan para ahli di StorageReview.”

Inisiatif ini juga memberikan wawasan berharga tentang pengoptimalan kepadatan penyimpanan dan efisiensi energi, membuka jalan bagi solusi komputasi yang lebih berkelanjutan dan dapat dikelola. Saat kami terus mengeksplorasi potensi HPC, pelajaran yang dipetik dari proyek ini pasti akan mendorong inovasi di masa depan, menguntungkan berbagai bidang mulai dari kriptografi hingga teknik. Pencapaian Tim Lab StorageReview berdiri sebagai tonggak sejarah dalam sejarah komputasi, menunjukkan bahwa kita dapat mencapai ketinggian baru penemuan ilmiah dan kemajuan teknologi dengan kombinasi perangkat keras dan keahlian yang tepat.

• Ucapan Terima Kasih
• Tim Lab StorageReview berterima kasih kepada Solidigm, Dell Technologies, Intel, dan y-cruncher Alex Yee atas dukungan dan kontribusi mereka yang tak tergoyahkan pada proyek ini.

Beijing Qianxing Jietong Technology Co., Ltd.

Sandy Yang/Direktur Strategi Global

WhatsApp / WeChat: +86 13426366826