Neuer Pi-Rekord: 314 Billionen Stellen mit nur einem Server berechnet

StorageReview hat den Rekord im Berechnen von Pi-Stellen zurückerobert. Ein einzelner Server erreichte 314 Billionen Stellen in einem viermonatigen Dauerlauf und zeigt, wie entscheidend Speicherbandbreite ist.

Vom Benchmark-Spiel zum Infrastruktur-Test

Der Wettlauf um immer mehr Nachkommastellen von Pi begann als eher lockerer Wettbewerb, ist aber im Laufe der Zeit deutlich professioneller geworden. Anfangs diente Pi vor allem als Messlatte für die Gleitkommaleistung von Prozessoren, doch mit wachsenden Stellenzahlen rückten weitere Komponenten in den Fokus.

Je größer die Berechnungen wurden, desto stärker beeinflussten Arbeitsspeicher, Ein-/Ausgabe-Architektur und Speichersysteme das Ergebnis. Genau das zeigt der aktuelle Rekord von StorageReview, der mit einem einzigen Server im 2-HE-Format über einen Zeitraum von vier Monaten aufgestellt wurde.

Server-Hardware: Viele Kerne, enorme SSD-Kapazität

Zum Einsatz kam ein Dell PowerEdge R7725 mit zwei AMD-Epyc-Prozessoren mit jeweils 192 Kernen, also insgesamt 384 Kernen. Ergänzt wurde das System durch 1,5 Terabyte DDR5-Arbeitsspeicher, der allein bereits eine erhebliche Investition darstellt.

Das eigentliche Highlight ist jedoch das Speichersystem: Ein Verbund aus 40 Micron-6550-Ion-SSDs mit jeweils 61,44 Terabyte bringt es auf insgesamt 2,5 Petabyte Kapazität. Bei der Berechnung von Pi in diesen Größenordnungen sind große Datenmengen für Zwischenstände zwingend nötig, da mit Faktoren gearbeitet wird, die selbst Billionen Stellen umfassen.

Frühere Rekorde setzten auf andere Ansätze: Googles Marke von 100 Billionen Stellen aus dem Jahr 2022 basierte auf Cloud-Server-Instanzen. Linus Media Group und Kioxia nutzten für ihren Rekordlauf mit 300 Billionen Stellen Anfang dieses Jahres einen Weka-Cluster mit gemeinsam genutztem Speicher. StorageReview wollte hingegen demonstrieren, was mit „einfachen“, schnellen lokalen SSDs möglich ist.

Direkte PCIe-Anbindung und gezielte Optimierungen

Ein wichtiger Faktor für den neuen Rekord ist die Architektur der 17. Generation der verwendeten Dell-Server. Anders als die Vorgängergeneration setzen diese Modelle im Speicher-Backplane nicht mehr auf einen PCIe-Switch, sondern binden die Laufwerke direkt an die PCIe-Lanes der Prozessoren an.

Bei 40 Einschüben bedeutet das zwar nur 2 bis 4 Lanes pro SSD, dennoch erreichte das System rund 280 Gigabyte pro Sekunde Lese-/Schreibdurchsatz. Diese Werte liegen deutlich über den Resultaten früherer Experimente von StorageReview mit vergleichbarer Hardware.

Zusätzlich nahm das Team weitere Optimierungen vor. So wurde der temporäre Speicherbereich („Scratch Array“) auf die Zugriffsmuster der Software y-cruncher bei sehr hohen Stellenzahlen abgestimmt. Außerdem ersetzte StorageReview die übliche Luftkühlung des Servers durch eine CoolIT-AHx10-Lösung, wodurch die Epyc-Prozessoren unter Dauerlast mit höheren Taktfrequenzen arbeiten konnten.

Die Leistungsaufnahme lag bei etwa 1.600 Watt. Das ist für sich genommen hoch, gilt in diesem Kontext jedoch als effizient. Auch die Wahl des Betriebssystems spielte eine Rolle: Statt Windows Server kam Ubuntu 24.04.2 zum Einsatz, was allein schon eine bessere Ein-/Ausgabeleistung brachte.

Es bleibt offen, ob die aktuelle Windows-Server-Version mit nativer NVMe-Unterstützung ähnliche Werte erreicht hätte. Weitere technische Details findet Ihr direkt in der ausführlichen Dokumentation von StorageReview.

Via: https://www.tomshardware.com

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