在高性能计算领域,圆周率π的计算一直是衡量系统综合能力的标志性挑战。近期,StorageReview团队凭借单台服务器将π计算至314万亿位,不仅刷新世界纪录,更以仅4个月的运算周期和不足千美元的电费成本,重新定义了大规模计算的能效标准。
这项突破性成果的核心在于存储架构的革新。团队采用40块美光6550 Ion固态硬盘构建2.5PB存储阵列,其中34块用于中间计算结果缓存,6块组成RAID10阵列存储最终结果。通过直接连接CPU的PCIe通道设计,每块SSD可调用2-4条通道,实现280GB/s的读写带宽,较传统方案提升最高达383%。这种设计使单服务器在存储密度和I/O性能上达到集群系统的水平。
硬件配置方面,Dell PowerEdge R7725服务器搭载双AMD Epyc 192核处理器,配备1.5TB DDR5内存。为应对持续高负载,团队将散热系统升级为液冷方案,使CPU保持更高时钟频率的同时,将系统平均功耗控制在1600瓦。操作系统更换为Ubuntu 24.04.2后,I/O调度效率显著提升,为380个计算线程的稳定运行提供保障。
计算过程展现惊人稳定性,全程未出现任何停机。对比此前Linus Media Group用分布式集群计算300万亿位耗时225天的记录,此次单服务器方案不仅将周期缩短至120天,能耗更降低至4304千瓦时,相当于每万亿位仅消耗13.7千瓦时电力。这种能效表现使该系统成为大规模科学计算的新标杆。
技术团队透露,成功关键在于存储与计算的深度协同。通过动态分配34块SSD的缓存空间,系统在运算高峰期可同时处理2.1PB中间数据,而6块RAID10阵列则确保最终结果的安全落盘。这种分层存储策略既避免了I/O瓶颈,又通过硬件冗余保障数据完整性。
此次突破证明,单服务器架构在特定场景下可替代传统集群方案。其高I/O密度、低能耗和强稳定性的特性,为气候模拟、基因组测序等需要持续运行的科学计算提供新思路。随着存储技术的进步,未来类似设计或将在更多领域挑战集群系统的主导地位。
该成果已引发行业广泛关注,相关技术细节发表于专业计算期刊。研究团队强调,此次计算采用的开源软件和商用硬件组合,使得低成本实现万亿级计算成为可能,这将推动高性能计算技术向更广泛的科研领域普及。











