數字通常不會成為頭條新聞,但圓周率卻經常吸引眼球。這個著名的常數,從學校數學課程中最為人熟知的 3.14,實際上是無窮無盡的,其數位從不重複。這串無止境的數字已成為全球計算機工程師的一大挑戰。現代機器究竟能計算到圓周率的多少位數?最近,來自 StorageReview 的一組研究人員打破了紀錄,計算出 314 兆位的圓周率,並在圓周率日(3 月 14 日)前夕創下新世界紀錄。這一結果遠超科學實際所需。根據 NASA 的噴氣推進實驗室,只需 37 位圓周率數字就足以精確計算可觀測宇宙的周長。然而,對於圓周率的延伸挑戰仍在繼續,並非因為數學家期望數字中會出現驚喜,而是因為這些龐大的計算顯示了現代計算系統的強大與可靠性。
這次的計算由一台 Dell PowerEdge R7725 伺服器獨立完成,運行了約 110 天。該系統配置了雙 AMD EPYC 處理器、1.5 TB 的 RAM 和 40 個高容量 NVMe 固態硬碟。在這些硬碟中,有 34 個協同運作,運行專門設計用來計算數學常數的軟件 y-cruncher。該軟件不斷執行複雜的數值運算以生成圓周率的數字。在這個過程中,產生了大量的中間數據,需要持續存儲和檢索。伺服器幾乎不間斷地運行了近四個月,最終達到了驚人的 314 兆位小數點。
StorageReview 的實驗室主任 Kevin O’Brien 表示,「在性能、能耗和可靠性方面,我們的表現無與倫比。我們也是唯一一個在沒有任何停機時間的情況下完成的大規模圓周率世界紀錄。」
在這樣的極端規模下,最大的挑戰不再是數學本身,而是數據的移動。計算數百兆位的圓周率會創造出龐大的臨時文件,存儲系統的速度可以決定計算是否成功或進展緩慢。為了解決這一問題,工程師將 NVMe 硬碟直接連接到處理器,利用高速 PCIe 通道,讓數據能快速移動而不需經過較慢的共享系統。這樣的設置提供了大約每秒 280 GB 的帶寬,使機器能有效處理巨大數據集。
這一效率的專注使 StorageReview 從 Linus Media Group 和 Kioxia 2025 年的 300 兆位紀錄中奪回了圓周率紀錄,那次計算依賴於更加龐大且耗能的存儲系統。新的計算表明,聰明的系統設計能實現更大的成果。O’Brien 指出,「我們的伺服器平均功耗約 1,600W,總共消耗了 4,305 kWh,這相當於每計算一兆位圓周率只需 13.70 kWh,這是之前 300T 集群所需能量的一小部分:更少的節點、更少的複雜性、更少的能量,卻完成了更多的工作。」
雖然圓周率本身永遠不會耗盡數字,但計算它的競賽不斷推動著計算技術的進步。龐大的圓周率計算作為一種壓力測試,迫使處理器、內存和存儲系統在極端負載下持續運行。如果硬體或軟體存在弱點,這些長時間的計算往往會暴露出來。這使得這一紀錄在數學之外具有了更高的價值。為處理龐大數據集和高速存儲而開發的技術可以影響科學模擬、大規模數據分析和人工智慧基礎設施等領域。
目前新的基準紀錄已達到 314 兆位,但紀錄之間的差距正在迅速縮小。隨著每年更快的處理器和存儲技術的問世,另一組團隊可能會很快將數字推向更遠。畢竟,在圓周率面前,永遠沒有終點線。




