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Google 云平台: 跟我一步步完成 Pi 的 5000 亿位计算

3月14日也被称为 Pi Day。为了纪念这个日子，程序员们可以用计算机来计算一下这个无理数。但是想算到 Pi 的第 5000 亿位就不是我们个人的笔记本能够轻易完成的了。下面我们将利用 Google 云平台创建一个 32 核 208GB 内存 8 个 local SSD 的 Linux 实例完成这项工作。

Google Compute Engine 已经支持 1 个虚拟机上有 8 个 375 GB local SSD 存储，这样我们就有了 3 TB 的 Local SSD 作为交换空间(swap space)！

Google 云平台: 跟我一步步完成 Pi 的 5000 亿位计算在这个单实例 Google Compute Engine 只要花 44.9 小时就可以完成 5000 亿位 Pi 的计算。

假设你已经有了 Google 云平台账号并安装了 gcloud 命令（gcloud 命令是与 Google 云平台交互的命令行工具，例如创建磁盘、虚拟机等）。下面请打开你的 terminal ，然后开始一步步执行。

1. 首先，设置一些变量在后面的命令中使用。

Shell

export PROJECT=”YOUR_GCP_PROJECT" export ZONE="us-central1-c" export CORES="32" export OUTPUT_DISK_SIZE="500GB" export OUTPUT_DISK="out-${CORES}" export INSTANCE="yc-${CORES}"

exportPROJECT=”YOUR_GCP_PROJECT" exportZONE="us-central1-c" exportCORES="32" exportOUTPUT_DISK_SIZE="500GB" exportOUTPUT_DISK="out-${CORES}" exportINSTANCE="yc-${CORES}"

这里主要需要你设置一下你的 Google Cloud 项目 ID 和想要使用的 Zone 。

2. 接下来创建一个磁盘用于保存计算结果（5000亿数字需要占用500GB）

Shell

gcloud compute disks create ${OUTPUT_DISK} /  --project ${PROJECT} /  --zone ${ZONE} /  --size ${OUTPUT_DISK_SIZE} /  --type pd-ssd

gcloud compute disks create ${OUTPUT_DISK} /  --project ${PROJECT} /  --zone ${ZONE} /  --size ${OUTPUT_DISK_SIZE} /  --type pd-ssd

3. 创建一个附带 8个 local SSD 存储的 compute engine 实例

Shell

gcloud compute instances create ${INSTANCE} /  --project ${PROJECT} /  --zone ${ZONE} /  --machine-type n1-highmem-${CORES} /  --maintenance-policy TERMINATE /  --image-project gce-nvme /  --image nvme-backports-debian-7-wheezy-v20151104 /  --local-ssd interface=NVME /  --local-ssd interface=NVME /  --local-ssd interface=NVME /  --local-ssd interface=NVME /  --local-ssd interface=NVME /  --local-ssd interface=NVME /  --local-ssd interface=NVME /  --local-ssd interface=NVME /  --disk name=${OUTPUT_DISK},device-name=${OUTPUT_DISK}

gcloud compute instances create ${INSTANCE} /  --project ${PROJECT} /  --zone ${ZONE} /  --machine-type n1-highmem-${CORES} /  --maintenance-policyTERMINATE /  --image-projectgce-nvme /  --imagenvme-backports-debian-7-wheezy-v20151104 /  --local-ssdinterface=NVME /  --local-ssdinterface=NVME /  --local-ssdinterface=NVME /  --local-ssdinterface=NVME /  --local-ssdinterface=NVME /  --local-ssdinterface=NVME /  --local-ssdinterface=NVME /  --local-ssdinterface=NVME /  --diskname=${OUTPUT_DISK},device-name=${OUTPUT_DISK}

注意：这一步你会遇到错误，说 32 个 CPU 超过了最大限制。目前每个 Google 云平台项目的每个 Zone 可以使用的默认最大 CPU 总数是 24 个，你可以调整第一步的参数，创建一个 CPU 核数少一点的实例，也可以在 Google Cloud 控制台下，Compute Engine – Quotas 下面申请调大这个限制。一般而言很快获得客服的批准，然后就可以创建 32 核的实例了。

4. 通过 SSH 登录上一步创建的 Linux 实例。

Shell

gcloud compute ssh ${INSTANCE} -zone ${ZONE}

gcloud compute ssh ${INSTANCE} -zone ${ZONE}

5. 这一步我们要格式化并挂载 8 个 local SSD 和第二步创建的磁盘。

Shell

$ sudo su - $ for i in `seq 0 7`; do /   mkdir /mnt/${i}; /   /usr/share/google/safe_format_and_mount /    /dev/disk/by-id/google-local-ssd-${i} /mnt/${i}; / done  $ mkdir /mnt/out $ /usr/share/google/safe_format_and_mount /    /dev/disk/by-id/google-${OUTPUT_DISK} /    /mnt/out

$ sudosu - $ for i in `seq 0 7`; do /   mkdir /mnt/${i}; /   /usr/share/google/safe_format_and_mount /   /dev/disk/by-id/google-local-ssd-${i} /mnt/${i}; / done   $ mkdir /mnt/out $ /usr/share/google/safe_format_and_mount /   /dev/disk/by-id/google-${OUTPUT_DISK} /   /mnt/out

6. 搭好机器后，就是计算本身了。

请下载最新版 y-cruncher 程序。解压之后进入目录，找到可执行文件 y-cruncher 。然后执行下面的命令就可以开始最终的计算了。

Shell

$ export DIGITS=”500000000000" $ ./y-cruncher custom pi -dec:${DIGITS} -hex:0 /   -o /mnt/out -mode:swap -swap:raid0 /   /mnt/0 /mnt/1 /mnt/2 /mnt/3 /mnt/4 /mnt/5 /mnt/6 /mnt/7

$ exportDIGITS=”500000000000" $ ./y-crunchercustompi -dec:${DIGITS} -hex:0 /   -o /mnt/out -mode:swap -swap:raid0 /   /mnt/0 /mnt/1 /mnt/2 /mnt/3 /mnt/4 /mnt/5 /mnt/6 /mnt/7

下面的运行过程的截图，请耐心等待技术结果:)

Google 云平台: 跟我一步步完成 Pi 的 5000 亿位计算