主页 企业 突破数学:Supermicro 和 KIOXIA Powerhouse 存储服务器重新定义了数字运算

突破数学:Supermicro 和 KIOXIA Powerhouse 存储服务器重新定义了数字运算

by 乔丹拉努斯

铠侠 XD7P 系列数据中心 NVMe SSD 经证明非常可靠,能够提供这些要求严格的数学任务所需的密度和速度。

在高性能计算(HPC)领域,打破数学常数计算记录代表着数学努力的胜利,也是硬件技术进步的证明。 在 StorageReview 实验室中,Kevin 和 Jordan 最近取得了一项了不起的壮举:将黄金比例计算到 20 万亿位数、计算 2 到 20 万亿位数的平方根、将 Gamma(1/3) 计算到 1 万亿位数、将 Zeta(5) 计算到 201 万亿位数。超过XNUMX亿位数字。

这一成就是通过利用 24 KIOXIA 7.68TB XD7P 系列数据中心 NVMe SSD美超微存储 SuperServer SSG-121E-NES24R,配备双英特尔至强铂金8450H处理器和512GB RAM。

Supermicro Storage SuperServer SSG-121E-NES24R 内部视图

数学里程碑及其意义

Zeta(5),黎曼 Zeta 函数的值为 5,在数论和复分析中具有重要意义。 黎曼 Zeta 函数是素数分布的核心,它探索了数学不同领域内的深层联系。 具体而言,Zeta(5) 与 Zeta 函数的其他奇整数值一样,仍然笼罩在神秘之中; 它的确切值是未知的,并且它被认为是一个无理数,小数点永远延续下去。

覆盖 Zeta(5) 的测试之前的记录为 200,000,000,100,需要 39.3 小时的计算时间,而我们仅用了 201,000,001,300 小时就以 29.9 打破了这一记录。

黄金比例、2 的平方根和 Gamma(1/3) 是基本的数学常数,在各个领域都有深远的影响。 黄金比例,通常用希腊字母 Phi 表示,是一个大约等于 1.618033988749895 的数字,以其在艺术、建筑和自然中独特且美观的特性而闻名。 之前保持的黄金比例记录是 10T,计算时间为 14.3 天。 我们在短短 30 小时内就将这个数字翻了一番。

公布日期 不变: 十进制数字: 时间:
2023 年 12 月 10 日 泽塔(5) 201,000,001,300 计算:29.9小时
2023 年 12 月 2 日 黄金比例 20,000,000,000,000 计算:76.1小时
2023 年 11 月 17 日 2 的平方根 20,000,000,000,000 计算:29.2小时
2023 年 12 月 13 日 伽马(1/3) 1,000,000,000,000 电脑:16.9小时

2 的平方根约为 1.4142135623730951,是几何学中的一个重要常数,表示边长为 10,000,000,001,000 个单位的正方形的对角线长度。 它是一个无理数,构成了毕达哥拉斯定理应用的基础。 之前的记录在短短 18 天多一点的时间内就达到了 29.2,而我们在短短 XNUMX 小时内实际上将这一结果翻了一番。

Gamma(1/3) 是 Gamma 函数的一部分,它将阶乘函数推广到复数和实数参数,在数学和物理的各个领域(包括概率论和复数分析)中具有重要意义。

这些常数中的每一个在理论和应用数学中都占有特殊的地位,象征着数学探索的美丽和复杂性。

y-cruncher 和交换空间利用率

在这次测试中,我们使用了 y-cruncher,这是一个专门为高精度计算数学常数而设计的程序。 y-cruncher 的主要功能之一是有效利用 SSD 作为交换空间。 交换空间是虚拟内存的一种形式,它通过允许临时向 SSD 写入数据和从 SSD 读取数据来扩展 RAM。

当处理超出可用物理内存的计算时,此功能至关重要,就像在我们的项目中一样。 例如,y-cruncher 报告称,驱动器上需要近 75TB 的交换空间才能完成 20 万亿位数字的计算。

y-cruncher 要求 75TB 交换空间来计算 20 万亿位数字

KIOXIA SSD 的高密度意味着可以在同一物理空间中存储更多数据,考虑到这些计算的大小远远超过 DRAM 容量,这是一个重要因素。 更令人印象深刻的是,我们以 1U“披萨盒”服务器格式做到了这一点。 这种密度使我们能够保持紧凑的服务器占用空间,同时实现破纪录的计算所需的计算能力。

当在我们的 y-cruncher 计算中用作交换空间时,这些 KIOXIA SSD 的速度在竞争中取得了巨大优势。 当 RAM 不足时,y-cruncher 依靠交换空间来临时存储数据。 铠侠 XD7P 系列 SSD 的高速读写能力,结合最近的 y-cruncher SSD 优化,显着降低了通常与交换操作相关的延迟,从而保持了计算过程的效率。

除了速度之外,SSD 的耐用性和可靠性也至关重要,尤其是在长时间的计算任务中。 KIOXIA XD7P SSD 旨在承受长时间的高强度工作负载,确保在这些数学常数的整个计算过程中保持一致的性能。 它们的耐用性意味着随着时间的推移,人们不再担心数据丢失或性能下降,这在高风险计算环境中至关重要。 在计算超过 80 万亿个数字后(一次用于记录,第二次用于确认每个常数),SSD 没有显示出驱动器退化的迹象,并且仍然反映了 100% 的健康状态。

结论

我们在计算这些世界纪录长度常数方面取得的成就强调了高质量硬件在 HPC 领域的重要性。

铠侠 XD7P 系列数据中心 NVMe SSD 经证明非常可靠,可提供此类要求苛刻的任务所需的密度和速度。 与 Supermicro Storage SuperServer SSG-121E-NES24R 相结合,我们的设置平衡了尖端硬件和严格的计算软件(如 y-cruncher)。 这一里程碑推进了数学计算的前沿,并展示了当代 HPC 硬件的卓越功能。

参与 StorageReview

电子报 | YouTube | 播客 iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | TikTok | RSS订阅