在高性能計算領(lǐng)域，圓周率π的計算一直是衡量系統(tǒng)綜合能力的標(biāo)志性挑戰(zhàn)。近期，StorageReview團隊?wèi){借單臺服務(wù)器將π計算至314萬億位，不僅刷新世界紀(jì)錄，更以僅4個月的運算周期和不足千美元的電費成本，重新定義了大規(guī)模計算的能效標(biāo)準(zhǔn)。

這項突破性成果的核心在于存儲架構(gòu)的革新。團隊采用40塊美光6550 Ion固態(tài)硬盤構(gòu)建2.5PB存儲陣列，其中34塊用于中間計算結(jié)果緩存，6塊組成RAID10陣列存儲最終結(jié)果。通過直接連接CPU的PCIe通道設(shè)計，每塊SSD可調(diào)用2-4條通道，實現(xiàn)280GB/s的讀寫帶寬，較傳統(tǒng)方案提升最高達(dá)383%。這種設(shè)計使單服務(wù)器在存儲密度和I/O性能上達(dá)到集群系統(tǒng)的水平。

硬件配置方面，Dell PowerEdge R7725服務(wù)器搭載雙AMD Epyc 192核處理器，配備1.5TB DDR5內(nèi)存。為應(yīng)對持續(xù)高負(fù)載，團隊將散熱系統(tǒng)升級為液冷方案，使CPU保持更高時鐘頻率的同時，將系統(tǒng)平均功耗控制在1600瓦。操作系統(tǒng)更換為Ubuntu 24.04.2后，I/O調(diào)度效率顯著提升，為380個計算線程的穩(wěn)定運行提供保障。

計算過程展現(xiàn)驚人穩(wěn)定性，全程未出現(xiàn)任何停機。對比此前Linus Media Group用分布式集群計算300萬億位耗時225天的記錄，此次單服務(wù)器方案不僅將周期縮短至120天，能耗更降低至4304千瓦時，相當(dāng)于每萬億位僅消耗13.7千瓦時電力。這種能效表現(xiàn)使該系統(tǒng)成為大規(guī)模科學(xué)計算的新標(biāo)桿。

技術(shù)團隊透露，成功關(guān)鍵在于存儲與計算的深度協(xié)同。通過動態(tài)分配34塊SSD的緩存空間，系統(tǒng)在運算高峰期可同時處理2.1PB中間數(shù)據(jù)，而6塊RAID10陣列則確保最終結(jié)果的安全落盤。這種分層存儲策略既避免了I/O瓶頸，又通過硬件冗余保障數(shù)據(jù)完整性。

此次突破證明，單服務(wù)器架構(gòu)在特定場景下可替代傳統(tǒng)集群方案。其高I/O密度、低能耗和強穩(wěn)定性的特性，為氣候模擬、基因組測序等需要持續(xù)運行的科學(xué)計算提供新思路。隨著存儲技術(shù)的進步，未來類似設(shè)計或?qū)⒃诟囝I(lǐng)域挑戰(zhàn)集群系統(tǒng)的主導(dǎo)地位。

該成果已引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注，相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)發(fā)表于專業(yè)計算期刊。研究團隊強調(diào)，此次計算采用的開源軟件和商用硬件組合，使得低成本實現(xiàn)萬億級計算成為可能，這將推動高性能計算技術(shù)向更廣泛的科研領(lǐng)域普及。