2U服務器碾壓超算集群！1000美元電費算出314萬億位圓周率

新智元報道

編輯：peter東

【新智元導讀】2022年，Google Cloud 將π計算到100萬億位，在2025年，高性能計算界的知名評測機構 StorageReview只用了4個月的時間，花了不到一千美元電費就將π算到314萬億位，這可不是為了炫技，而是說明高性能計算也可以很節能。

作為最有名的無理數，π可以計算到天荒地老。在當下， 針對π的計算競賽已成為各家超算展示自身實力的方式。

2022 年，Google云首次將π計算到100萬億位，谷歌使用y-cruncher，在跨越龐大的云集群上完成計算，并在此過程中消耗了數十 PB 的 I/O 數據。

2024年，StorageReview使用單臺服務器，將π計算到200萬億位，之后Linus Media Group 和 KIOXIA 使用由 2PB 閃存組成的大型 Weka 共享存儲集群，實現了 300 萬億位的運行。

到了這個數量級，對Pi對計算，不再只是衡量超算CPU 浮點運算性能的方法。隨著計算規模的不斷擴大，任務也變得更為復雜，RAM、I/O 架構和存儲系統對能否高效計算開始發揮關鍵作用。

2025年7月，StorageReview開始了新一輪對π對計算，這次依然是用單臺超算。這次使用的計算怪獸是Dell PowerEdge R7725 服務器，搭載兩顆 AMD Epyc 192核處理器（共384核），配備 1.5TB DDR5 內存。

這場計算Pi的馬拉松，開始于2025年7月31日，經歷了整整4個月的時間。測試結果不僅僅是打破了現有的圓周率計算記錄，還在多個指標（例如計算能耗，所需機時）上徹底刷新了之前的記錄。

使計算成功的是存儲架構上的創新

真正使這次計算成功的，是40塊美光 6550 Ion SSD（單塊61.44TB），組成了驚人的 2.5PB 存儲陣列。

這并不意外，計算 Pi 到如此長的位數一直以來都需要海量存儲以記錄中間計算結果。畢竟，你處理的是數萬億位的數字。以往的方法，例如 Google 在 2022 年創造的 100 萬億位記錄，使用的是云服務器，而 Linus Media Group 和 Kioxia 2025年早些時候創造的 300 萬億位記錄則使用了配備共享存儲的 Weka集群作為存儲。

使得單服務器計算可能的另一個因素，是第 17 代 Dell 服務器的存儲背板中沒有使用PCIe交換機，而是直接連接到CPU的PCIe 通道。擁有 40 個插槽，這意味著每塊 SSD 可以使用 2 到 4 條通道，讀寫性能高達 280 GB/s，遠高于StorageReview 之前實驗中的數據。

表1：讀寫性能的提升詳述

計算過程中，在存儲調度時，部署 40 塊 Gen5 NVMe SSD，其中 34 塊用于計算中間結果，共提供約 2.1PB 空間；剩余 6 塊構建 RAID10 用于最終 π 結果落盤。順序讀寫性能翻倍，部分場景提升最高達 383%。

同時，該團隊將服務器的標準風冷配置改為了液冷的CoolIT AHx10方案，這使 CPU 保持在更高的持續時鐘頻率，系統的平均系統功耗保持在約1,600W。操作系統也從Windows Server更換為 Ubuntu 24.04.2，雖然這只是一項簡單的切換，卻帶來了更好的 I/O 性能。

在正式開始測試之前，StorageReview還進行了大量測試迭代，包括為后臺系統操作保留了 4 個CPU，從而保障主業務的380線程全力沖刺。

存儲決定上限，調度決定成敗

這次長達4小時的計算，也是唯一一次大規模圓周率世界紀錄計算沒有出現任何停機時間的記錄保持者。從開始到結束，整個計算過程從未需要重新啟動，而之前計算300萬億次的記錄花了大約 225 天完成（不含停機時間的計算天數為 175 天）。

之前Linus Media Group的300萬億的Pi計算記錄利用了分布式存儲集群和高速網絡，這對應了更高的電力和冷卻需求。StorageReview選擇了不同的路徑，專注于存儲密度，使用單臺服務器同時承擔交換存儲和輸出存儲的功能。這在很大程度上減少了電力消耗。

在314萬億（314T）運行過程中僅消耗了 4,304kWh，相當于每萬億位僅消耗 13.70 kWh。這使其成為最節能的大規模圓周率計算之一。

過去，π的計算只是被云服務廠商用來秀肌肉，但當下無論是氣候建模、粒子物理、基因組海量數據組裝、AI 大模型訓練等現實中需要長時間運行的計算任務，都迫切需要能連續數月穩定運行、I/O 不堵、溫控得當、存儲不構成瓶頸的系統。

StorageReview 此次計算Pi時所用的這套“單服務器集成方案”，幾乎是為上述場景量身定制的藍本：高IO密度、高能效、高可靠三位一體。

將Pi計算到314 萬億位，它不僅僅意味著一個更大的數字，更代表了一種更加成熟的設計。

之后遇到類似需要海量計算的場景，可以不必選擇高能耗的云服務器。只要單臺服務器能做到均衡的輸入/輸出性能、可預測的散熱表現、穩定的固件以及能夠在長時間內保持穩定架構的硬件平臺，單臺服務器也能適合這樣需要長時間運行的任務。

參考資料：

https://www.storagereview.com/review/storagereview-sets-new-pi-record-314-trillion-digits-on-a-dell-poweredge-r7725

https://www.tomshardware.com/pc-components/storage/pi-calculating-record-shattered-at-314-trillion-digits-with-a-four-month-run-on-a-single-server-storagereview-retakes-the-crown-thanks-to-storage-bandwidth

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