Команда инженеров из StorageReview рассчитала число «Пи» до 105 трлн знаков после запятой за 75 суток

В июне 2022 года команда разработчиков Google вычислила число «Пи» до 100 трлн знаков после запятой.

В StorageReview решили пересчитать Google. В проекте была задействована двухпроцессорная 128-ядерная система AMD EPYC 9754 Bergamo, оснащённая 1,5 ТБ DDR5 RAM и системой хранения на твердотельных накопителях Solidigm QLC общим объёмом около 1 ПБ.

Команда начала свои вычисления 14 декабря 2023 года и завершила их 27 февраля 2024 года, которые длились 75 дней. Для расчета числа «Пи» они использовали алгоритм Чудновского (1988).

Путь к 105 триллионам цифр числа «Пи» не обошёлся без ошибок и нештатных ситуаций. Команде пришлось столкнуться с проблемами, связанными с производительностью, что заставило их углубиться в тонкости параллельных вычислений и взаимодействия оборудования. Они обнаружили баг в работе ЦП, специфичный для архитектуры Zen4, связанный с супервыравниванием и его влиянием на шаблоны доступа к памяти.

Инженеры также столкнулись с критической арифметической ошибкой с плавающей запятой в коде AVX512 для алгоритма умножения N63. Для решения этой проблемы пришёл на помощь разработчик Александра Йи (Alexander Yee), который смог удалённо диагностировать и устранить проблему, что привело к дальнейшим успешным вычислениям.

Подводя итоги, инженер Джордан Ранус из StorageReview отметил: «Вычисление 105 триллионов цифр числа "Пи" оказалось гораздо более сложным, чем мы ожидали. Поразмыслив, мы должны были ожидать возникновения новых проблем; в конце концов, мы завершаем вычисление, которое никогда раньше не делалось. Но после того, как 100 триллионов вычислений завершились с нашей конфигурацией из "изоленты и проволочной сетки", мы подумали, что сделали это. В конечном итоге потребовались совместные усилия, чтобы доставить эту установку до финиша».

Стоило ли это? Ранус говорит: «Хотя мы вместе с нашими партнёрами радуемся этому рекордному забегу, мы должны спросить: «Что это вообще значит?» Ещё пять триллионов цифр числа "Пи", вероятно, не будут иметь большого значения для математики. Тем не менее, мы можем провести некоторую грань между вычислительными нагрузками и необходимостью современного аппаратного обеспечения для их поддержки. По сути, это упражнение показывает, что правильное оборудование имеет решающее значение, будь то кластер корпоративного центра обработки данных или крупная установка высокопроизводительных вычислений. Для вычислений "Пи" мы были полностью ограничены объёмом памяти. Более быстрые процессоры помогут ускорить математические вычисления, но ограничивающим фактором для многих новых мировых рекордов является объём локальной памяти в коробке».