Ya conocemos los primeros 62,8 billones de decimales de pi, y se los debemos a un ordenador propulsado por dos procesadores de AMD

Ya conocemos los primeros 62,8 billones de decimales de pi, y se los debemos a un ordenador propulsado por dos procesadores de AMD
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Calcular el valor de la constante matemática pi (π) con la máxima precisión posible ha sido un desafío para los ordenadores desde su invención. En 1949 el ENIAC, un ordenador diseñado y construido por los ingenieros estadounidenses John Presper Eckert y John William Mauchly que ha pasado a la historia por ser uno de los primeros de propósito general, consiguió llevar a cabo este cálculo con una precisión de 2037 decimales. Invirtió en este proceso 70 horas, y con ello batió un récord histórico.

Desde ese momento se cuentan por decenas los ordenadores que paulatinamente han logrado batir este récord, que quedó fijado en 50 billones de decimales en 2020. La constante matemática pi interviene en muchos cálculos, por lo que es importante conocer su valor con precisión. Sin embargo, no parece necesario alcanzar el volumen de decimales que manejamos hoy en día.

Conociendo los primeros 39 decimales de pi es posible calcular la circunferencia del universo observable con una precisión de un átomo

El físico y matemático alemán Jörg Arndt, coautor del libro 'Pi Unleashed', que aborda desde una perspectiva académica los métodos computacionales a los que podemos recurrir para calcular el número pi con más precisión, defiende que bastan unos pocos cientos de decimales para llevar a cabo cualquier cálculo científico. De hecho, según este investigador 39 decimales son suficientes para resolver la mayor parte de los cálculos en astrofísica debido a que esta es la precisión necesaria para calcular la circunferencia del universo observable con una precisión de un átomo.

No existe una razón fundada que justifique el esfuerzo computacional que es necesario hacer para calcular el valor de la constante pi con una precisión de varias decenas de billones de decimales, pero se sigue haciendo por un único motivo: batir el récord. Los laboratorios de investigación y las empresas que se dedican a la tecnología suelen recibir con los brazos abiertos el reconocimiento que lleva implícita la obtención de este récord. Y la última institución que lo ha batido ha sido la Universidad de Ciencias Aplicadas de Grisones, en Suiza.

En la estación de trabajo que ha batido el récord mandan dos chips EPYC de AMD

La precisión con la que los investigadores de esta universidad helvética han calculado el número pi no tiene precedentes. Y es que han obtenido nada menos que 62,8 billones de decimales. Además, los autores de esta hazaña matemática aseguran que han conseguido hacerlo 3,5 veces más rápido que el equipo que consiguió batir este récord el año pasado arrojando un total de 50 billones de decimales.

Esta afirmación nos invita a echar un vistazo al hardware de la máquina que se ha responsabilizado de llevar a cabo el trabajo, aunque es evidente que el mérito recae también en el algoritmo que han utilizado. En cualquier caso, es muy interesante saber que la estación de trabajo que han utilizado estos investigadores incorpora dos procesadores EPYC 7542 de AMD. Cada uno de ellos tiene 32 núcleos y puede procesar simultáneamente 64 hilos de ejecución (threads). Son números atractivos, pero no son espectaculares porque el Ryzen Threadripper 3990X los supera.

En cualquier caso, no debemos olvidar que los procesadores EPYC han sido diseñados para ser utilizados en centros de datos e instalaciones de computación de alto rendimiento, por lo que su vocación es muy diferente a la que tienen los microprocesadores de AMD diseñados para equipos de escritorio.

El sistema operativo utilizado por esta máquina es Linux, una distribución Ubuntu 20.04 que reside en dos unidades SSD

Más datos interesantes acerca del hardware de esta máquina: tiene 1 TB de memoria principal, así como 38 discos duros mecánicos de 7200 rpm y 16 TB de capacidad cada uno de ellos que han sido utilizados como memoria intermedia en la que el algoritmo iba volcando el contenido de la memoria principal durante los cálculos, y también en los que ha almacenado el resultado final con sus 62,8 billones de decimales (esta última cifra ha ocupada nada menos que cuatro de estos discos mecánicos).

Un último apunte interesante: el sistema operativo utilizado por esta máquina es Linux, una distribución Ubuntu 20.04 que reside en dos unidades SSD cuya capacidad desconocemos. Y el software que han empleado estos investigadores para llevar a cabo los cálculos es y-Cruncher. Esta configuración no está nada mal, pero es muy meritorio que hayan conseguido batir el récord con una máquina sensiblemente más modesta que las empleadas en años anteriores para romperlo.

Imagen de portada | Andrea Piacquadio

Más información | Universidad de Ciencias Aplicadas de Grisones

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