سرور 760 Dell PowerEdge

همانطور که گفته می شود، سومین بار سحر است. این اولین مسابقه ما با شکستن رکوردها با پی نیست؛ ما از دو تکرار اول خود درس گرفتیم تا بهترین پلت فرم پی را بسازیم.اولین ساخت ما از یک سرور 2U با 16 خلیج NVMe و سه اس اس دی داخلی استفاده کرد. با 30.72TB Solidigm P5316 SSD ها، ما ذخیره سازی مبادله برای y-cruncher را در بر داشتیم، اما ما باید از یک سرور ذخیره سازی مبتنی بر HDD برای فایل خروجی استفاده می کردیم.به خصوص در پایان فاز حذفپلتفرم دوم ما از همان سرور استفاده می کرد، با یک NVMe JBOF خارجی متصل شده، که به ما NVMe اضافی می داد اما با هزینه کابل حساس و عملکرد نامتوازن.نقطه ضعف هر دو سیستم عامل نیاز به تکیه بر سخت افزار خارجی در طول کل y-cruncher اجرا در هزینه قدرت اضافه شده و نقاط اضافی از شکست بود.

برای این اجرا، ما می خواستیم از یک سرور واحد NVMe استفاده کنیم و فضای کافی برای ذخیره سازی تبادل و ذخیره سازی خروجی زیر یک سقف فلزی داشته باشیم.وارد Dell PowerEdge R760 با NVMe Direct Drives 24-bay backplane شویداین پلت فرم از یک سوئیچ داخلی PCIe استفاده می کند تا تمام درایوهای NVMe به طور همزمان با سرور صحبت کنند، بدون نیاز به سخت افزار اضافی یا دستگاه های RAID.بعد از آن، ما یک پیکربندی PCIe را از چندین R760 در محیط آزمایشگاهی خود گردآوری کردیم، به ما چهار اسلات PCIe در عقب برای SSD های اضافی U.2 نصب NVMe می دهد. یک جایزه گرفتن بخاری های بزرگتر از یک R760 دیگر بود، به ما اجازه می دهد تا بیشتر از فضای سر به عنوان ممکن است.خنک کننده مستقیم مایع یک ماه دیر به آزمایشگاه ما رسید تا در این دوره اجرا شود.

✓ تیم آزمایشگاه ذخیره سازی بررسی ✓ محاسبه پی به بیش از 202 تریلیون رقم، با استفاده از 5^درپردازنده Intel Xeon، قدرت و کارایی این پردازنده ها را برجسته می کند.^درپردازنده Gen Xeon، این نقطه عطف یک معیار جدید در ریاضیات محاسباتی را تعیین می کند و همچنان راه را برای نوآوری در بارهای مختلف علمی و مهندسی فراهم می کند.گفتسوزي جويت، مدير کل اطلاعات 5^درتولیدات پردازنده Intel Xeon

در حالی که از لحاظ فنی می توان یک پیکربندی دِل را دقیقاً مانند پیکربندی که در این مسابقه استفاده شده بود سفارش داد، این چیزی نبود که آنها در اطرافش قرار داشته باشند و نیاز به جمع آوری داشته باشند.(شاید مایکل یک نسخه محدود از R760s را با این پیکربندی اجرا کند، رنگ سفارشی و لوگو SR)

اندازه منبع برق نیز برای این اجرا بسیار مهم بود. در حالی که اکثر افراد بلافاصله فکر می کنند که CPU ها بیشترین قدرت را مصرف می کنند، داشتن 28 SSD NVMe در زیر یک سقف تأثیر قابل توجهی در قدرت دارد.ساخت ما از 2400W PSU استفاده کردما چند لحظه از مصرف قدرت نزدیک به سطح بحرانی داشتیم که اگر سیستم یک اتصال منبع برق را از بین ببرد، قدرت ما کم می شد.این ضربه خیلی زود شروع شدمصرف برق در حالی که بار CPU به اوج رسید، افزایش یافت و سیستم فعالیت I / O را به تمام SSD ها افزایش داد. اگر ما مجبور بودیم این کار را دوباره انجام دهیم، مدل های 2800W ترجیح داده می شد.

مشخصات عملکرد

نکات مهم فنی

• کل ارقام محاسبه شده202.112,290,000,000
• تجهیزات مورد استفاده: Dell PowerEdge R760 با 2x پردازنده های اینتل Xeon 8592+، 1TB DDR5 DRAM، 28x Solidigm 61.44TB P5336
• نرم افزار و الگوریتم ها: y-cruncher v0.8.3.9532-د2، چودنوفسکي
• ذخیره سازی اطلاعات: 3.76PB نوشته شده در هر درایو، 82.7PB در سراسر 22 دیسک برای آرایه مبادله
• مدت زمان محاسبه: 100673 روز

تله متری y-cruncher

• بزرگترین نقطه بازرسی منطقی: 305،175,690,291،376 (278 TiB)
• حداکثر استفاده از دیسک منطقی: 1053,227,481,637،440 (958 TiB)
• بایت های دیسک منطقی: 102614,191,450,271272 (91.1 PiB)
• بایت دیسک منطقی نوشته شده: 88784,496,475,376328 (78.9 PiB)
• تاریخ شروع: سه شنبه 6 فوریه 16:09:07 سال 2024
• تاريخ پايان: دوشنبه 20 مايو 05:4316 2024
• پی: 7272,017.696 ثانیه، 84.167 روز
• کل زمان محاسبات: 8698,188.428 ثانیه، 100.673 روز
• زمان شروع تا پایان دیوار: 8944,4490.095 ثانیه، 103.524 روز

بزرگترین رقم شناخته شده پی 2 است، در موقعیت 202،112,290,000،000 (دوصد دو تریلیون، صد دوازده میلیارد، دوصد نود میلیون).

مفاهیم گسترده تر

در حالی که محاسبه پی به چنین تعداد زیادی از ارقام ممکن است به نظر یک چالش انتزاعی برسد، کاربردهای عملی و تکنیک های توسعه یافته در طول این پروژه پیامدهای گسترده ای دارند.این پیشرفت ها می توانند وظایف محاسباتی مختلف را بهبود بخشند، از رمزنگاری تا شبیه سازی های پیچیده در فیزیک و مهندسی.

محاسبه اخیر ۲۰۲ تریلیون رقم پی پیشرفت های قابل توجهی در تراکم ذخیره سازی و کل هزینه مالکیت (TCO) را برجسته می کند.720 پتا بایت ذخیره سازی NVMe SSD در یک شاسی 2Uاین تراکم نشان دهنده یک جهش در ظرفیت های ذخیره سازی داده است، به ویژه با توجه به مصرف کل قدرت که تنها 2.4 کیلو وات تحت بار کامل CPU و درایو بود.

این کارایی انرژی در تضاد با اجراهای رکورد HPC سنتی است که به طور قابل توجهی انرژی بیشتری مصرف می کند و گرما بیش از حد تولید می کند.مصرف برق به صورت نمایی افزایش می یابد زمانی که شما در گره های اضافی برای سیستم های ذخیره سازی مقیاس بزرگ اگر شما نیاز به گسترش ذخیره سازی مشترک با ظرفیت کم در مقایسه با ذخیره سازی محلی با چگالی بالامدیریت گرما بسیار مهم است، به ویژه برای مراکز داده های کوچکتر و کمد های سرور. خنک کردن سیستم های ثبت HPC سنتی کار ساده ای نیست.نیاز به کولرهای مرکز داده که می توانند قدرت بیشتری نسبت به تجهیزات به تنهایی مصرف کنندبا به حداقل رساندن مصرف برق و تولید گرما، راه اندازی ما یک راه حل پایدار و قابل مدیریت برای کسب و کارهای کوچک ارائه می دهد. به عنوان یک جایزه، اکثر اجرا ما با خنک کننده هوای تازه انجام شد.

برای اینکه این موضوع را در چشم انداز قرار دهیم، چالش هایی را تصور کنید که کسانی که با ذخیره سازی مشترک شبکه ای و سیستم عامل های بهینه نشده روبرو هستند.اين تنظیمات به يک يا چند کولر مرکز داده نياز داره تا دمات رو کنترل کنهدر این محیط ها، هر وات صرفه جویی شده به خنک سازی کمتر مورد نیاز و هزینه های عملیاتی پایین تر تبدیل می شود، و رویکرد فشرده و کم مصرف ما را انتخاب ایده آل می کند.یکی دیگر از مزایای مهم برای اجرای یک پلت فرم لاغر و کارآمد برای یک اجرا رکورد محافظت از کل تنظیم با باتری پشتیبان سخت افزارهمانطور که قبلاً ذکر شد، شما نیاز به باتری پشتیبان برای سرورهای محاسباتی، سوئیچینگ، سرورهای ذخیره سازی، کولرها و پمپ های آب دارید تا آن را برای یک بخش خوب از سال زنده نگه دارید.

به طور کلی،این دستاورد رکورد شکنی پتانسیل فناوری های HPC فعلی را نشان می دهد و اهمیت بهره وری انرژی و مدیریت حرارتی را در محیط های محاسباتی مدرن برجسته می کند..

اطمینان از دقت: فرمول بیلی بوروین پلوف

محاسبه پی به 202 تریلیون رقم یک کار بزرگ است، اما اطمینان از دقت این ارقام به همان اندازه مهم است. این جایی است که فرمول بیلی بوروین پلوف (BBP) وارد بازی می شود.

فرمول BBP به ما اجازه می دهد تا ارقام باینری pi را در فرمت هکسانزمی (پای 16) بدون نیاز به محاسبه تمام ارقام قبلی تأیید کنیم.این به ویژه برای چک کردن بخش های محاسبه عظیم ما مفید است.

در اینجا یک توضیح ساده:

1. خروجی هکسادسیمال: ما ابتدا عدد های پی را در هکسا دسیمال در طول محاسبه اصلی تولید می کنیم. فرمول BBP می تواند هر رقم فردی هر گونه از پی را در پایه 16 به طور مستقیم محاسبه کند.شما می توانید این کار را با برنامه های دیگر مانند GPUPI انجام دهید.، اما y-cruncher همچنین دارای یک تابع داخلی است. اگر شما یک رویکرد منبع باز را ترجیح می دهید، فرمول ها به خوبی شناخته شده است.
2. بررسی متقابل: ما می توانیم این نتایج را با محاسبات اصلی خود با محاسبه موقعیت های خاص ارقام هکساستمی پی به طور مستقل با فرمول BBP مقایسه کنیم. اگر آنها مطابقت داشته باشند،اين به شدت نشان ميده که کل توالي ما درست استما این بررسی را بیش از شش بار انجام دادیم؛ این دو مورد از آنهاست.

به عنوان مثال، اگر محاسبات اولیه ما همان ارقام شش اعشاری را که از فرمول BBP در نقاط مختلف به دست می آید، تولید کند، می توانیم با اطمینان از دقت ارقام خود ادعا کنیم.اين روش فقط نظري نيستدر واقع در تمام محاسبات پی قابل توجه استفاده شده است و اطمینان حاصل شده است که نتایج قوی و قابل اطمینان هستند.

R= نتیجه اجرای رسمی، V= نتیجه تأیید

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

خوانندگان هوشمندی متوجه خواهند شد که تأییدیه از عکس های صفحه نمایش و مقایسه بالا کمی تغییر یافته است.ما همچنین چند مکان دیگر (مانند 100 تریلیون و 105 تریلیون رقم) را بررسی کردیم تا اطمینان حاصل کنیم که اجرا مطابقت دارددر حالی که از نظر تئوری امکان محاسبه هر رقم اعشاری از π با استفاده از یک روش مشابه وجود دارد،هنوز مشخص نیست که آیا این کار با دقت بیش از ۱۰۰ میلیون رقمی انجام می شود یا حتی از نظر محاسباتی کارآمد است.(اگر اریک وایستین این را می بیند، دست دراز کنید؛ من می خواهم آن را امتحان کنم.)

با ادغام این فرآیند چک کردن متمایز ریاضی، ما می توانیم یکپارچگی رکورد شکستن 202 تریلیون رقمی پی را تضمین کنیم.نشان دادن دقت محاسباتی ما و تعهد به دقت علمی.

راه پیش رو