¢ Custom ¢ Dell PowerEdge R760 servidor

Como diz o ditado, a terceira vez é o feitiço. Este não é o nosso primeiro rodeio com discos de quebra com Pi; tiramos lições de nossas duas primeiras iterações para construir a melhor plataforma Pi.A nossa primeira construção aproveitou um servidor 2U com 16 baías NVMe e três trens SSD internosCom os SSDs Solidigm P5316 de 30,72TB, contemos o armazenamento de swap para o y-cruncher, mas tivemos que alavancar um servidor de armazenamento baseado em HDD para o arquivo de saída.especialmente no final da fase de amortizaçãoA nossa segunda plataforma usava o mesmo servidor, com um JBOF NVMe externo ligado, o que nos deu uma baía NVMe adicional, mas ao custo de cablagem sensível e desempenho desequilibrado.A desvantagem de ambas as plataformas era a necessidade de depender de hardware externo durante toda a execução do y-cruncher ao custo de energia adicional e pontos de falha adicionais.

Para esta corrida, queríamos alavancar um único servidor NVMe totalmente direto e ter espaço suficiente para o nosso armazenamento de troca de y-cruncher e armazenamento de saída sob um teto de chapa de metal.Entre o Dell PowerEdge R760 com o backplane NVMe Direct Drives de 24 baíasEsta plataforma aproveita um switch PCIe interno para obter todas as unidades NVMe conversando com o servidor simultaneamente, ignorando qualquer necessidade de hardware adicional ou dispositivos RAID.Depois montamos uma configuração de elevador PCIe de vários R760s no nosso ambiente de laboratórioUm bónus foi tirar dissipadores de calor maiores de outro R760, dando-nos o máximo de espaço para o turbo.O resfriamento líquido direto chegou ao nosso laboratório um mês atrasado para ser implementado nesta corrida..

A equipe do Laboratório de Revisão de Armazenamento calculou o número pi para mais de 202 biliões de dígitos, obtido usando 5^AO processador Intel Xeon, sublinha a potência e eficiência destas CPUs.^AProcessador Xeon, este marco estabelece uma nova referência em matemática computacional e continua a abrir caminho para inovações em várias cargas de trabalho científicas e de engenharia,disseSuzi Jewett, gerente geral da Intel para 5^AProdutos de processadores Intel Xeon de geração

Embora tecnicamente pudesse encomendar uma configuração da Dell exatamente como a usada nesta corrida, não era algo que eles tinham por aí e precisavam de ser montados.(Talvez Michael irá executar uma edição limitada Pi lote de R760s com esta configuração exata, pintura personalizada, e o logotipo SR.)

O tamanho da fonte de alimentação também foi crítico para esta corrida.A nossa construção aproveitou as 2400W PSUsTivemos alguns momentos de consumo de energia quase crítico em que teríamos tido uma queda de energia se o sistema tivesse perdido uma ligação de alimentação.Este acidente aconteceu muito cedo.Se tivéssemos que fazer isso novamente, os modelos de 2800W teriam sido preferidos.

Especificações de desempenho

Destaques técnicos

• Números totais calculados202,112,290,000,000
• Hardware utilizado: Dell PowerEdge R760 com 2x Intel Xeon 8592+ CPUs, 1TB DDR5 DRAM, 28x Solidigm 61.44TB P5336
• Software e algoritmos- O "Y-Cruncher V0".8.3.9532-d2, Chudnovsky
• Armazenamento de dados: 3.76PB escrito por unidade, 82.7PB através dos 22 discos para swap array
• Duração do cálculo: 100.673 dias

Telemetria de cruzamento de y

• O maior ponto de controlo lógico: 305,175,690,291,376 (278 TiB)
• Pico lógico de utilização do disco: 1,053,227,481,637,440 (958 TiB)
• Byte de disco lógico lido: 102,614,191,450,271,272 (91,1 PiB)
• Bytes de disco lógico escritos: 88,784,496,475,376,328 (78,9 PiB)
• Data de início: terça-feira 6 de fevereiro de 16h09:07 2024
• Data de conclusão: segunda-feira, 20 de Maio de 2005:4316 de Fevereiro de 2024
• Pi: 7,272,0170,696 segundos, 84,167 dias
• Tempo total de cálculo: 8,698,188.428 segundos, 100.673 dias
• Tempo de parede de início a fim: 8,944,449.095 segundos, 103.524 dias

O maior dígito conhecido de Pi é 2, na posição 202,112,290,000, 000 (doiscentos e dois trilhões, cento e doze mil milhões, duzentos e noventa milhões).

Implicações mais amplas

Embora o cálculo de pi para um número tão vasto de dígitos possa parecer um desafio abstrato, as aplicações práticas e técnicas desenvolvidas durante este projeto têm implicações de longo alcance.Estes avanços podem melhorar várias tarefas computacionais, da criptografia às simulações complexas em física e engenharia.

O recente cálculo de 202 trilhões de dígitos pi destaca avanços significativos na densidade de armazenamento e no custo total de propriedade (TCO).720 petabytes de armazenamento NVMe SSD dentro de um único chassi de 2UEsta densidade representa um salto em frente nas capacidades de armazenamento de dados, especialmente considerando que o consumo total de energia atingiu um pico de apenas 2,4 kW sob carga completa da CPU e da unidade.

Esta eficiência energética contrasta com as corridas recordes tradicionais de HPC que consomem significativamente mais energia e geram calor excessivo.O consumo de energia aumenta exponencialmente quando você considera nós adicionais para sistemas de armazenamento de escala se você precisa expandir o armazenamento compartilhado de baixa capacidade em comparação com o armazenamento local de alta densidadeA gestão de calor é fundamental, especialmente para centros de dados menores e armários de servidores.Requer chillers de centro de dados que possam absorver mais energia do que o equipamento que funciona sozinhoAo minimizar o consumo de energia e a produção de calor, a nossa configuração oferece uma solução mais sustentável e gerenciável para pequenas empresas.

Para colocar isso em perspectiva, imagine os desafios que aqueles que executam com armazenamento compartilhado em rede e plataformas não otimizadas enfrentam.Essas configurações exigiriam um ou mais chillers do centro de dados para manter as temperaturas sob controleNestes ambientes, cada watt economizado traduz-se em menos arrefecimento necessário e custos operacionais mais baixos, tornando a nossa abordagem de alta densidade e baixa energia uma escolha ideal.Outro benefício crítico para executar uma plataforma magra e eficiente para uma corrida recorde é proteger toda a configuração com hardware de backup de bateriaComo mencionado anteriormente, você precisaria de bateria de backup para servidores de computação, comutação, servidores de armazenamento, refrigeradores e bombas de água para mantê-lo vivo por uma boa parte do ano.

Em geral,Esta conquista recorde demonstra o potencial das actuais tecnologias HPC e sublinha a importância da eficiência energética e da gestão térmica nos ambientes de computação modernos..

Garantir a exatidão: A fórmula Bailey-Borwein-Plouffe

Calcular pi para 202 trilhões de dígitos é uma tarefa monumental, mas garantir a precisão desses dígitos é igualmente crucial.

A fórmula BBP nos permite verificar os dígitos binários de pi no formato hexadecimal (base 16) sem precisar calcular todos os dígitos anteriores.Isto é particularmente útil para secções de verificação cruzada do nosso cálculo maciço.

Aqui está uma explicação simplificada:

1. Output hexadecimalA fórmula BBP pode calcular qualquer dígito individual arbitrário de pi na base 16 diretamente.Você pode fazer isso com outros programas como GPUPISe você preferir uma abordagem de código aberto, as fórmulas são conhecidas.
2. Verificação cruzada: Podemos comparar estes resultados com o nosso cálculo principal, calculando posições específicas dos dígitos hexadecimais de pi independentemente com a fórmula BBP.Isso indica fortemente que toda a nossa sequência está correta.Fizemos esta verificação cruzada mais de seis vezes; aqui estão duas delas.

Por exemplo, se nosso cálculo primário produz os mesmos dígitos hexadecimais que os obtidos da fórmula BBP em vários pontos, podemos afirmar com confiança a precisão de nossos dígitos.Este método não é apenas teórico.■ foi praticamente aplicado em todos os cálculos significativos de pi, garantindo a robustez e a fiabilidade dos resultados.

R= Resultado oficial da execução, V= Resultado da verificação

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

Os leitores astutos notarão que as verificações das capturas de tela e a comparação acima estão um pouco deslocadas.Também verificamos algumas outras localizações (como 100 trilhões e 105 trilhões de dígitos) para garantir a correção.Embora seja teoricamente possível calcular qualquer dígito decimal de pi usando um método semelhante,Não está claro se isso teria precisão para além de apenas 100 milhões de dígitos ou mesmo ser computacionalmente eficiente para fazê-lo(Se Eric Weisstein vê isto, aperte a mão, eu gostaria de tentar.)

Ao integrar este processo de verificação matemática, podemos garantir a integridade da nossa computação pi de 202 biliões de dígitos.demonstrando a nossa precisão computacional e compromisso com a precisão científica.

O caminho à frente