整理 | 蘇宓

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

π=3。1415926……

想必學生時代，當提及背誦圓周率 π 小數點後面的個數時，很多人的勝負欲在悄然之間被激起，“只要背得越多就越厲害”的觀點也根深蒂固地印在我們腦海中。

殊不知，在數學、科學界，這樣的觀點依然存在，只不過此時的比拼早已從人類的大腦轉戰為雲上計算。

近日，來自 Google Cloud 的開發者 Emma Haruka lwao 便打破了計算 π 值新的世界紀錄，其可以將 π 的值一直計算到 100 萬億位，透過驗證，第 100 萬億的小數點數值為 0。

對此，Google 團隊發文慶祝稱，“紀錄就是要用來被打破的。”

Google 是如何計算出 100 萬億位 π 小數點

回顧業界在 π 小數點值上的較量，似乎於近幾年間進入了焦灼的狀態，破紀錄的時間也越來越短。

2019 年，Google 將 π 小數點計算到了 31。4 萬億位，創下了當年的世界紀錄。

2021 年，格勞賓登州應用科學大學科學家計算出了另外 31。4 萬億位常數，使得總數達到小數點後的 62。8 萬億位，打破世界紀錄。

2022 年 3 月，在 Google 第二次使用 Google Cloud 來計算後，其將小數點後的 100 萬億位數都給計算了出來。

此次專案共計用了不到 158 天的時間，更準確地說，應該是用了 157 天 23 小時 31 分 7。651 秒。

當更深層次瞭解 Google 是如何計算出 100 萬億位 π 小數點時，其向我們揭示了背後的技術：

程式：使用的是 Alexander J。 Yee 開發的一個名為 y-cruncher v0。7。8（http：//www。numberworld。org/y-cruncher/）的程式完成了繁重的工作

演算法：楚德諾夫斯基演算法（https：//arxiv。org/abs/1809。00533）

主計算節點是一臺執行 Debian Linux 的 n2-highmem-128 機器，採用 128 個 vCPU、864GB RAM，並支援 100Gbit/sec 的出口頻寬。另外，Google 建立了一個網路儲存群集，因為 n2-highmem-128 為單個虛擬機器提供了 257TB 的附加儲存，並且其預估計算所需的臨時儲存至少需要 554TB。

每個儲存伺服器都是一臺 n2-highcpu-16 計算機，配置有兩個 10，359 GB 的區域平衡永久磁碟。N2 機器系列提供均衡的價效比，當配置 16 個 vCPU 時，可提供 32 Gbps 的網路頻寬，並可選擇使用最新的 Intel Ice Lake CPU 平臺，這使其成為高效能儲存伺服器的不錯選擇。

透過基準測試，Emma Haruka lwao 最終計算出 π 的第一百萬億位數字為 0。此後，其還使用了另外一種名為 Bailey-Borwein-Plouffe 公式演算法進行了驗證。Emma Haruka lwao 表示，“這次驗證是整個過程中最可怕的時刻，因為在計算開始五個月後，沒有確定的方法來知道計算是否成功。令人高興的是，Bailey-Borwein-Plouffe 公式發現我們的結果是有效的。耶！”

以下是結果的最後 100 位數字：

計算這麼多小數點出來有何意義？

驗證之後，無疑證明結果是正確的。然而，不少網友也提出質疑，如此大費周章地去計算出 π 值究竟有什麼樣的意義？

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對此，外媒 The Register 也對 Google 此次的專案進行了成本預估：

n2-highmem-128 機器的定價為每小時 7。706976 美元，因此計算伺服器的成本約為 29，000 美元。

n2-highCPU-16 例項的成本為每小時 0。57 美元，即整個作業的費用約為 70000 美元。此外，資料移動會大大增加這項任務。

而這些花費都是為了計算出 π 中的 100 萬億數值。

不過，在 Google 自身看來，一切都非常值得。Iwao 在博文中指出，“這種大規模的計算證明了 Google Cloud 的靈活基礎設施如何讓世界各地的團隊突破科學實驗的界限。這也是我們產品可靠性的一個例子——該程式在沒有節點故障的情況下運行了五個多月，並正確處理了 82 PB 磁碟 I/O 中的每個位。在過去的三年中，我們的基礎設施和產品的改進使這一計算成為可能。”

除此之外，Google 還將此次計算中運用的自動化解決方案的指令碼程式碼在 GitHub（https：//github。com/GoogleCloudPlatform/pi-delivery/tree/main/pi-100t）上開源出來，感興趣的同學不妨透過程式碼更深入瞭解一下。

https：//cloud。google。com/blog/products/compute/calculating-100-trillion-digits-of-pi-on-google-cloud

https：//www。theregister。com/2022/06/09/google_100_trillion_digits_of_pi/？td=rt-3a