新智元報道

編輯：peter東

【新智元導(dǎo)讀】2022年，Google Cloud 將π計(jì)算到100萬億位，在2025年，高性能計(jì)算界的知名評測機(jī)構(gòu) StorageReview只用了4個月的時間，花了不到一千美元電費(fèi)就將π算到314萬億位，這可不是為了炫技，而是說明高性能計(jì)算也可以很節(jié)能。

作為最有名的無理數(shù)，π可以計(jì)算到天荒地老。在當(dāng)下， 針對π的計(jì)算競賽已成為各家超算展示自身實(shí)力的方式。

2022 年，Google云首次將π計(jì)算到100萬億位，谷歌使用y-cruncher，在跨越龐大的云集群上完成計(jì)算，并在此過程中消耗了數(shù)十 PB 的 I/O 數(shù)據(jù)。

2024年，StorageReview使用單臺服務(wù)器，將π計(jì)算到200萬億位，之后Linus Media Group 和 KIOXIA 使用由 2PB 閃存組成的大型 Weka 共享存儲集群，實(shí)現(xiàn)了 300 萬億位的運(yùn)行。

到了這個數(shù)量級，對Pi對計(jì)算，不再只是衡量超算CPU 浮點(diǎn)運(yùn)算性能的方法。隨著計(jì)算規(guī)模的不斷擴(kuò)大，任務(wù)也變得更為復(fù)雜，RAM、I/O 架構(gòu)和存儲系統(tǒng)對能否高效計(jì)算開始發(fā)揮關(guān)鍵作用。

2025年7月，StorageReview開始了新一輪對π對計(jì)算，這次依然是用單臺超算。這次使用的計(jì)算怪獸是Dell PowerEdge R7725 服務(wù)器，搭載兩顆 AMD Epyc 192核處理器（共384核），配備 1.5TB DDR5 內(nèi)存。

這場計(jì)算Pi的馬拉松，開始于2025年7月31日，經(jīng)歷了整整4個月的時間。測試結(jié)果不僅僅是打破了現(xiàn)有的圓周率計(jì)算記錄，還在多個指標(biāo)（例如計(jì)算能耗，所需機(jī)時）上徹底刷新了之前的記錄。

使計(jì)算成功的是存儲架構(gòu)上的創(chuàng)新

真正使這次計(jì)算成功的，是40塊美光 6550 Ion SSD（單塊61.44TB），組成了驚人的 2.5PB 存儲陣列。

這并不意外，計(jì)算 Pi 到如此長的位數(shù)一直以來都需要海量存儲以記錄中間計(jì)算結(jié)果。畢竟，你處理的是數(shù)萬億位的數(shù)字。以往的方法，例如 Google 在 2022 年創(chuàng)造的 100 萬億位記錄，使用的是云服務(wù)器，而 Linus Media Group 和 Kioxia 2025年早些時候創(chuàng)造的 300 萬億位記錄則使用了配備共享存儲的 Weka集群作為存儲。

使得單服務(wù)器計(jì)算可能的另一個因素，是第 17 代 Dell 服務(wù)器的存儲背板中沒有使用PCIe交換機(jī)，而是直接連接到CPU的PCIe 通道。擁有 40 個插槽，這意味著每塊 SSD 可以使用 2 到 4 條通道，讀寫性能高達(dá) 280 GB/s，遠(yuǎn)高于StorageReview 之前實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)。

表1：讀寫性能的提升詳述

計(jì)算過程中，在存儲調(diào)度時，部署 40 塊 Gen5 NVMe SSD，其中 34 塊用于計(jì)算中間結(jié)果，共提供約 2.1PB 空間；剩余 6 塊構(gòu)建 RAID10 用于最終 π 結(jié)果落盤。順序讀寫性能翻倍，部分場景提升最高達(dá) 383%。

同時，該團(tuán)隊(duì)將服務(wù)器的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)冷配置改為了液冷的CoolIT AHx10方案，這使 CPU 保持在更高的持續(xù)時鐘頻率，系統(tǒng)的平均系統(tǒng)功耗保持在約1,600W。操作系統(tǒng)也從Windows Server更換為 Ubuntu 24.04.2，雖然這只是一項(xiàng)簡單的切換，卻帶來了更好的 I/O 性能。

在正式開始測試之前，StorageReview還進(jìn)行了大量測試迭代，包括為后臺系統(tǒng)操作保留了 4 個CPU，從而保障主業(yè)務(wù)的380線程全力沖刺。

存儲決定上限，調(diào)度決定成敗

這次長達(dá)4小時的計(jì)算，也是唯一一次大規(guī)模圓周率世界紀(jì)錄計(jì)算沒有出現(xiàn)任何停機(jī)時間的記錄保持者。從開始到結(jié)束，整個計(jì)算過程從未需要重新啟動，而之前計(jì)算300萬億次的記錄花了大約 225 天完成（不含停機(jī)時間的計(jì)算天數(shù)為 175 天）。

之前Linus Media Group的300萬億的Pi計(jì)算記錄利用了分布式存儲集群和高速網(wǎng)絡(luò)，這對應(yīng)了更高的電力和冷卻需求。StorageReview選擇了不同的路徑，專注于存儲密度，使用單臺服務(wù)器同時承擔(dān)交換存儲和輸出存儲的功能。這在很大程度上減少了電力消耗。

在314萬億（314T）運(yùn)行過程中僅消耗了 4,304kWh，相當(dāng)于每萬億位僅消耗 13.70 kWh。這使其成為最節(jié)能的大規(guī)模圓周率計(jì)算之一。

過去，π的計(jì)算只是被云服務(wù)廠商用來秀肌肉，但當(dāng)下無論是氣候建模、粒子物理、基因組海量數(shù)據(jù)組裝、AI 大模型訓(xùn)練等現(xiàn)實(shí)中需要長時間運(yùn)行的計(jì)算任務(wù)，都迫切需要能連續(xù)數(shù)月穩(wěn)定運(yùn)行、I/O 不堵、溫控得當(dāng)、存儲不構(gòu)成瓶頸的系統(tǒng)。

StorageReview 此次計(jì)算Pi時所用的這套“單服務(wù)器集成方案”，幾乎是為上述場景量身定制的藍(lán)本：高IO密度、高能效、高可靠三位一體。

將Pi計(jì)算到314 萬億位，它不僅僅意味著一個更大的數(shù)字，更代表了一種更加成熟的設(shè)計(jì)。

之后遇到類似需要海量計(jì)算的場景，可以不必選擇高能耗的云服務(wù)器。只要單臺服務(wù)器能做到均衡的輸入/輸出性能、可預(yù)測的散熱表現(xiàn)、穩(wěn)定的固件以及能夠在長時間內(nèi)保持穩(wěn)定架構(gòu)的硬件平臺，單臺服務(wù)器也能適合這樣需要長時間運(yùn)行的任務(wù)。

參考資料：

https://www.storagereview.com/review/storagereview-sets-new-pi-record-314-trillion-digits-on-a-dell-poweredge-r7725

https://www.tomshardware.com/pc-components/storage/pi-calculating-record-shattered-at-314-trillion-digits-with-a-four-month-run-on-a-single-server-storagereview-retakes-the-crown-thanks-to-storage-bandwidth

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