算法的威力：程序员用台式机打破超级计算机保持的世界记录

发布于 2010-01-08 09:53:43 浏览：4605 订阅该版

著名的法国程序员Fabrice Bellard近日宣布，他使用一台普通的台式电脑（成本低于2000欧元），计算到圆周率小数点后近2.7万亿位，打破了由T2K Open超级计算机（目前排名世界第4247位，造价数百万）去年8月17日创造的2.577万亿位的记录。

Bellard使用的电脑硬件配置为：

2.93GHz Core i7处理器，内存6GB，硬盘7.5TB（5X1.5TB 希捷7200.11）。另有2TB希捷硬盘做备份。验证阶段使用了9台联网的电脑。

软件配置为：

64位Red Hat Fedora 10操作系统，用软件RAID-0和ext4文件系统管理硬盘。计算圆周率的软件是他自己编写的。技术细节可以参考这里。

圆周率计算结果共需1137GB的硬盘容量，部分结果可以参见这个网页。

二进制位计算时间为103天，验证花费13天。转换为十进制并验证又花费15天。总共时间为131天。

二进制计算使用的是乌克兰Chudnovsky兄弟提出的算法，验证则使用了作者自己改进Bailey-Borwein-Plouffe算法后的公式（也称Bellard公式，是目前最快的圆周率算法，1997年提出）。

Bellard公式

实际上，Bellard在圆周率方面早有辉煌历史，他曾经1996-1997年间创造多次圆周率单一位计算（计算10的整次幂位）的世界纪录，并因此登上《科学美国人》法文版。

【Fabrice Bellard简介】

在程序设计界Fabrice Bellard可以说是一位传奇人物，以作品众多而且涉及广泛而著称。他1972年生于法国。高中时编写了DOS上第一个广泛使用的文件压缩程序LZEXE。后就读于巴黎高等综合理工学院和法国电信研究院。此后他的杰作频出，多次震惊业界：

1996年先后编写了一个简洁但是完整的C编译器和一个Java虚拟机Harissa。

1997年提出了最快圆周率算法Bellard公式。

1998年编写了一个简洁的OpenGL实现TinyGL。

2000年他发起著名的开源多媒体播放器项目FFmpeg（MPlayer的姊妹项目），并担任负责人多年。

同年以及次年他两次参加著名的国际C语言混乱代码比赛（IOCCC）均获奖，其中的OTCC编译器后来发展为TCC项目，完全支持C99标准，可以将C当作脚本语言来用。

衍生项目TCCBOOT（2004年）是一个只有138KB的启动加载程序，可以在15秒内从源代码编译并启动Linux系统。

2003年开发了Emacs克隆QEmacs。

2005年设计了一个廉价的数字电视系统。

还有正在开发中的开源通用处理器仿真软件QEMU，支持在各种处理器上运行其他处理器上的软件。

让我们来共同景仰一下这位大神吧。他的个人网站在此：http://bellard.org/

5 个回答

bernard 2010-01-08

这家伙很懒，什么也没写！

[http://www.tektalk.cn/2010/01/07/](http://www.tektalk.cn/2010/01/07/)天才是这样炼成的

作者 1help1 | 2010-01-07 09:56 | 类型 行业动感 | 3条用户评论 »

![](http://www.tektalk.cn/wp-content/uploads/2010/01/bellard.jpg)

题目有点抄袭首席的”华为是怎么炼成的”.望首席看在俺辛苦码字的份上,就不要收版权费了吧.

这个世界是从来不缺乏天才的.立志成为天才的朋友们,先来看看今天介绍的这位天才程序员吧.

先来说说这位老兄的两个项目.qemu[1]听说过吧.这是目前使用最广泛的模拟器.Google android的模拟器就是基于qemu. KVM[2]也是基于qemu的.当然没有听说使用过qemu也没有关系,毕竟搞system的那帮人才用得到.这个仁兄的另外一个重量级项目是 FFMPEG[3].没有这个项目,什么qq播放器/暴风之类的还不晓得在哪里呢?所以,你我均直接或者间接使用了Fabrice的项目成果.

什么什么?这些项目不算什么,不就是写程序牛点吗?好吧.姑且承认你是对的吧.那么如果我告诉你,这位仁兄的数学功底也很好呢?而且是大好不是小好!1997年,他提出了计算N位PI的公式[4],比传统的BBQ算法要快47%.更令人惊讶的是,他仅仅使用了个人PC,用了116天,计算出了PI 的第27000亿位[5].

这篇文章的主角就是法国人Fabrice bellard.

在他的网站中,Fabrice宣布在2009年的最后一天,他使用了一台个人PC计算出了PI的第27000亿位.打破了2009年8月由 Daisuke Takahashi使用640个节点的T2K超级计算机计算出来的PI 25770亿位的记录.Fabrice使用的PC配置是Core i7 Quad Core CPU 2.93 GHz,计算峰值大概是46.9 Gflops.而Daisuke Takahashi使用的超级计算机的计算峰值大概是94.2 Tflops,比Fabrice的计算机快2000倍.Daisuke使用了29个小时得到了运算结果,而Fabrice用了116天,差不多是慢了96 倍.因此,综合考虑,Fabrice的计算效率大约是Daisuke的20倍.原因在于Fabrice使用了一种能有效利用CPU cache的算法.另外,由于PI计算是I/O敏感的,因此,利用超级计算机并不能有效利用超级计算机的计算能力[6].

除此之外,Fabrice还有一些让人感觉疯狂的项目.比如他有一个项目是将带有VGA显卡的PC改装成DVB-T的信号发射器[7].看来某公司为了防止泄密,不仅仅要封声卡插口,还得要显卡插口焊上才行.TCCBOOT[8]项目也很疯狂.这是一个可以编译并且引导linux内核的 bootloader.疯狂,太疯狂了.

最后放一张这位兄弟的照片,有兴趣的朋友贴在座位上,code累了的时候瞻仰一下吧.因为阅读本文而决心赶超Fabrice终日刻苦学习以致冷落家人导致家庭家庭关系不和的同学,责任自负.

[1] [http://www.qemu.org](http://www.qemu.org) 
[2] [http://www.linux-kvm.org](http://www.linux-kvm.org) 
[3] [http://ffmpeg.org](http://ffmpeg.org) 
[4] [http://bellard.org/pi/](http://bellard.org/pi/) 
[5] [http://bellard.org/pi/pi2700e9/](http://bellard.org/pi/pi2700e9/) 
[6] [http://bellard.org/pi/pi2700e9/faq.html](http://bellard.org/pi/pi2700e9/faq.html) 
[7] [http://bellard.org/dvbt/](http://bellard.org/dvbt/) 
[8] [http://bellard.org/tcc/tccboot.html](http://bellard.org/tcc/tccboot.html)