[datensicherheit.de, 25.05.2025] KIOXIA Europe hat gemeinsam mit der Linus Media Group den bisher genauesten Wert von Pi berechnet und damit einen neuen Pi-Weltrekord aufgestellt der zugleich ein GUINNESS WORLD RECORD ist. Linus Media ist Gründer von Linus Tech Tips und anderen reichweitenstarken Tech-Kanälen auf YouTube. Auf bisher unerreichte 300 Billionen Stellen genau haben die Partner die Kreiszahl Pi ausgerechnet, was von Guinness World Records [1] offiziell verifiziert und bestätigt wurde.

Hochleistungs-Storage-Cluster mit 2,2 Petabyte Speicherkapazität im Einsatz

Möglich machte diese Rekordberechnung ein Hochleistungs-Storage-Cluster mit 2,2 Petabyte (PB) [2], bestehend aus NVMe-SSDs mit PCIe-Schnittstelle der CM-Serie mit 30,72 Terabyte (TB) und der CD-Serie mit 15,36 TB von KIOXIA. Die Laufwerke wurden dafür in einer Storage-Umgebung mit Netzwerkanbindung über einen Dual-CPU-Computing-Server konfiguriert und brauchten für die endgültige Berechnung fast siebeneinhalb Monate.

KIOXIA und Linus Media Group brechen den Pi-Weltrekord, Bild: KIOXIA

„Wir wussten, dass es schwierig sein würde, den Pi-Weltrekord mit verteiltem Netzwerkspeicher zu brechen – das hatte wegen der damit verbundenen Herausforderungen im Hinblick auf die Leistung bisher noch niemand wirklich versucht“, erklärt Jake Tivy, Writer & Host bei der Linus Media Group. „Doch glücklicherweise konnten wir dank der Zuverlässigkeit und Performance der NVMe-SSDs von KIOXIA fast sieben Monate lang kontinuierlich intensive Berechnungen mit über 100 GB pro Sekunde vornehmen, ohne dass es zum Ausfall einer einzigen SSD kam.“

Enormer Aufwand zur Aufstellung des Pi-Welzrekords

Axel Störmann, Vice President und CTO of Memory and SSD Products bei KIOXIA Europe ergänzt: „Einen Guinness-Weltrekord für den genauesten Wert von Pi aufzustellen, ist eine enorme Leistung und wäre ohne die großartige Zusammenarbeit im Team nicht möglich gewesen. Dank der Partnerschaft von KIOXIA America mit der Linus Media Group konnten wir die robuste Leistung unserer NVMe-SSDs unter Hochlast demonstrieren. Natürlich werden wir unsere Flash-Speicher- und SSD-Technologie weiterentwickeln, um Supercomputing-Anwendungen zukünftig noch besser zu unterstützen.“

π ist eine irrationale Zahl, also eine unendliche, nichtperiodische Dezimalzahl

Die Zahl Pi (π) ist die mathematische Konstante für das Verhältnis von Kreisumfang zu -durchmesser und hat unendliche viele Nachkommastellen ohne Wiederholungen. In Expertenkreisen galten 100 Billionen und sogar 202 Billionen Stellen als bekannt. Der neue Rekord übertrifft dies um fast 50 Prozent und ist fünfmal so lang wie der bisherige offizielle GUINNESS WORLD RECORD von 62 Billionen Stellen. Diesen Erfolg haben die Verantwortlichen des YouTube-Kanals „Linus Tech Tips“ auch in einem Feature-Video beleuchtet. Im Zuge dieses Blicks hinter die Kulissen des Projekts wurde die letzte Ziffer der Rekordberechnung enthüllt. Spoiler Alert! Die 300-billionste Stelle von Pi ist 5.

This World Record took YEARS (and a Million dollars..), Linux Tech Tips auf YouTube

[1]: Stand 2. April 2025
[2]: 1 Petabyte = 1 Milliarde Megabyte

Definition der Kapazität: KIOXIA Corporation definiert ein Megabyte (MB) als 1.000.000 Bytes, ein Gigabyte (GB) als 1.000.000.000 Bytes und ein Terabyte (TB) als 1.000.000.000.000 Bytes. Das Betriebssystem eines Computers hingegen erfasst die Speicherkapazität mithilfe von Zweierpotenzen für die Definition von 1 GB (= 2^30 Byte = 1.073.741.824 Byte) bzw. 1 TB (= 2^40 Byte = 1.099.511.627.776 Byte) und zeigt daher weniger Speicherkapazität an. Die verfügbare Speicherkapazität (inklusive der Beispiele für verschiedene Mediendateien) hängt von der Dateigröße, der Formatierung, den Einstellungen, der Software und dem Betriebssystem und/oder vorinstallierten Softwareanwendungen oder Medieninhalten ab. Formatiert kann die tatsächliche Kapazität variieren.

Weitere Informationen zum Thema:

datensicherheit.de, 18.02.2025
Erhöhtes Datenverlust-Risiko bei Sonderangeboten: Warnung vor zweifelhaften Datenträgern

[datensicherheit.de, 16.05.2013] Forschern des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ist es gelungen, 40 Gbit/s bei 240 GHz und über eine Entfernung von einem Kilometer per Funk zu übertragen. Mit ihrer jüngsten Demonstration haben sie einen neuen Weltrekord erzielt und knüpfen damit erstmals nahtlos an die Kapazität von Glasfaser an. Solche Richtfunkstrecken könnten zukünftig Lücken in der Versorgung mit Breitband-Internet schließen, indem die drahtlosen Links das Netz an schwer zugänglichen Stellen oder im ländlichen Raum ergänzen.

Digital, mobil und vernetzt – das veränderte Mediennutzungsverhalten erfordert die immer schnellere Übertragung steigender Datenraten. Beim Ausbau des Glasfasernetzes hinkt Deutschland im europäischen Vergleich hinterher, wie die Statistiken der Branchenorganisation FTTH Council Europe zeigen. Glasfaser-Leitungen zu verlegen ist teuer und im Fall von natürlichen oder auch urbanen Hindernissen, wie Flüssen und Verkehrsknotenpunkten, schwierig. Breitbandige Richtfunkstrecken können dabei helfen, solche kritschen Stellen zu überwinden und so den Ausbau von Netzinfrastrukturen voranzutreiben. Im ländlichen Raum stellen sie eine kostengünstige und flexible Alternative zu »Fibre To The Home« beim Ausbau des Breitbandnetzes dar.

Bei der Datenübertragung per Funk haben Forscher nun einen neuen Weltrekord aufgestellt: erstmals wurden vollintegrierte elektronische Sender und Empfänger für eine Frequenz von 240 GHz entwickelt, mit denen die Übertragung von Datenraten bis zu 40 Gbit/s möglich ist. Dies entspricht der Übertragung einer kompletten DVD in unter einer Sekunde oder 2400 DSL16000-Internetanschlüssen. Mit einem Langstreckendemonstrator konnte bereits eine Distanz von über einem Kilometer überbrückt werden, der vom Karlsruher Institut für Technologie zwischen zwei Hochhäusern im Rahmen des Projekts »Millilink« aufgebaut wurde. „Wir haben es geschafft, eine Funkstrecke auf Basis aktiver elektronischer Schaltungen zu entwickeln, die ähnlich hohe Datenraten wie faseroptische Systeme und somit eine nahtlose Einbindung der Funkstrecke ermöglicht“, freut sich Prof. Ingmar Kallfass, der das Projekt zunächst am Fraunhofer IAF im Rahmen einer Shared Professorship – getragen von IAF und KIT – koordinierte. Seit 2013 ist Kallfass an der Universität Stuttgart tätig, wo er das Projekt weiterführt.

Hohe Frequenzen ermöglichen schnelle Datenübertragung

Die Nutzung des hohen Frequenzbereichs zwischen 200 und 280 GHz ermöglicht nicht nur die schnelle Übertragung großer Datenmengen, sondern auch einen sehr kompakten technischen Aufbau. Da die Abmessungen elektronischer Schaltungen und Antennen mit der Frequenz bzw. Wellenlänge skalieren, ist der Sender- und Empfängerchip nur 4 x 1.5 mm2 groß. Die am Fraunhofer IAF entwickelte Halbleitertechnologie auf Basis von Transistoren mit hoher Ladungsträgerbeweglichkeit (HEMT) ermöglicht es, den Frequenzbereich zwischen 200 und 280 GHz mit aktiven Sendern und Empfängern in Form von kompakten, integrierten Schaltungen zu nutzen. In diesem Frequenzbereich weist die Atmosphäre geringe Dämpfungswerte auf, so dass breitbandige Richtfunkstrecken möglich werden. „Dadurch ist unsere Funkstrecke im Vergleich zu optischen Systemen zur Datenübertragung einfacher auszurichten und funktioniert auch bei schlechten Wetterbedingungen, wie Nebel oder Regen“, erklärt Jochen Antes vom KIT.

Bislang waren Funksysteme noch nicht in der Lage, die Bandbreite einer Glasfaser direkt weiter zu vermitteln. Das könnte sich zukünftig ändern, wie der Testaufbau des Projekts zeigt. Ein derartig leistungsfähiges System besäße auch den Vorteil der so genannten Bit-Transparenz, d. h. das Signal einer Glasfaser könnte direkt ohne energieaufwändige Umkodierung in eine Funkstrecke eingespeist, übertragen und am anderen Ende wieder mit einer Glasfaser weitergeleitet werden. Die Rekorddaten aus dem Versuchsaufbau sind dabei erst der Anfang. „Mit einer Verbesserung der spektralen Effizienz durch den Einsatz von komplexeren Modulationsformaten oder die Kombination mehrerer Kanäle, also Multiplexing, können wir noch höhere Datenraten erzielen“, ist sich Antes sicher. Das könnte dem Ausbau des Breitbandnetzes einen Schub geben. Vielleicht liegt Deutschland dann zukünftig im europaweiten Vergleich nicht mehr auf den hinteren Plätzen.

Über das Projekt

Das Projekt »Millilink« wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF im Rahmen der Fördermaßnahme »Breitband-Zugangsnetze der nächsten Generation« mit insgesamt zwei Millionen Euro unterstützt. Neben den beiden Forschungseinrichtungen Fraunhofer IAF und KIT sind an dem Projekt die Industriepartner Siemens AG, Kathrein KG und Radiometer Physics GmbH beteiligt. Ziel des Projekts ist die Einbindung von drahtlosen Links bzw. Funkstrecken in breitbandige optische Kommunikationsnetze, um insbesondere den ländlichen Raum mit schnellem Internetzugang zu versorgen. Weitere mögliche Anwendungen sind Indoor Wireless Local Area Networks (WLAN), Wireless Personal Area Networks (WPAN), sowie die Intra-Maschinen- und Board-to-Board-Kommunikation.

[datensicherheit.de, 23.05.2011] Das Wissenschaftler-Team um Prof. Jürg Leuthold vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) schlägt seinen eigenen Rekord in der Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung aus dem Jahr 2010, in dem es bereits die magische Grenze von 10 Terabit pro Sekunde, also eine Datenrate von 10.000 Milliarden Bit pro Sekunde, durchbrechen konnte:
Nun sei es gelungen, Daten im Umfang von 26 Terabit pro Sekunde auf einen einzigen Laserstrahl zu kodieren, 50 Kilometer weit zu übertragen und dann erfolgreich wieder zu dekodieren – dies sei die größte je auf einem Laserstrahl transportierte Datenmenge. Das am KIT entwickelte Verfahren ermögliche es, den Inhalt von 700 DVDs in nur einer Sekunde zu übertragen.

Foto: Gabi Zachmann

Prof. Jürg Leuthold, René Schmogrow, David Hillerkuß, Prof. Wolfgang Freude und Prof. Christian Koos (v.r.n.l.)

Ihr Ergebnis führe vor Augen, dass selbst bei extrem hohen Datenraten noch keine physikalischen Grenzen überschritten würden, sagt Leuthold
mit Blick auf das stetig wachsende Datenaufkommen im Internet. Die Übertragung von 26 Terabit pro Sekunde zeige, dass selbst hohe Datengeschwindigkeiten heute handhabbar seien. Datenraten von 26 Terabit pro Sekunde hätten noch bis vor wenigen Jahren selbst für Systeme mit vielen Lasern als utopisch gegolten – man habe auch noch gar keine Anwendungen dafür gehabt. Laut Prof. Leuthold hätte man mit 26 Terabit pro Sekunde bis zu 400 Millionen Telefongespräche gleichzeitig übertragen können. Heute jedoch dominierten Videoübertragungen das Internet und verlangten extrem hohe Bitraten; der Bedarf wachse ständig. In den Kommunikationsnetzen werden heute bereits erste Strecken mit Kanaldatenraten von 100 Gigabit pro Sekunde (entspricht 0,1 Terabit pro Sekunde) in Betrieb genommen. Die Forschung konzentriert sich nun darauf, Systeme für Übertragungsstrecken mit 400 Gbit/s bis zu 1 Tbit/s zu entwickeln. Die Karlsruher Erfindung greift somit der laufenden Entwicklung vor.

Foto: Gabi Zachmann

Überwachung der Signalpegel durch Prof. Leuthold

Für die Rekord-Datenkodierung wird das sogenannte „Orthogonale Frequenz-Division Multiplexing (OFDM)“ verwendet – das Verfahren wird seit Jahren in der Mobilkommunikation erfolgreich eingesetzt und greift auf mathematische Routinen (Fast Fourier Transformation) zurück. Die Kunst habe darin bestanden, das Verfahren nicht nur tausendmal, sondern für die Datenverarbeitung bei 26 Terabit pro Sekunde fast eine Million mal schneller zu machen, so Prof. Leuthold, der die Institute für
Photonik und Quantenelektronik sowie Mikrostrukturtechnik am KIT leitet.
Die bahnbrechnende Idee sei letztendlich die optische Umsetzung der mathematischen Routine gewesen. Dabei habe sich gezeigt, dass das Rechnen im optischen Bereich nicht nur außerordentlich schnell, sondern auch sehr energieeffizient sei.

Weitere Informationen zum Thema:

nature photonics
26 Tbit s?1 line-rate super-channel transmission utilizing all-optical fast Fourier transform processing / doi:10.1038/nphoton.2011.74

KIT, 23.05.2011
Weltrekord in ultraschneller Datenübertragung / Transport von 700 DVDs in nur einer Sekunde – Höchste Bitrate auf einem Laser