Die 52. Mersenne-Primzahl wurde mit Nvidia-CPUs endlich gefunden

Die Gruppe der bekannten Mersenne-Primzahlen ist um ein 52. Exemplar größer geworden. Entdeckt wurde sie im Rahmen des "Great Internet Mersenne Prime Search" (GIMPS)-Projekts von Luke Durant, einem ehemaligen Mitarbeiter des GPU-Herstellers Nvidia.

41 Millionen Stellen

Durant ist aktuell der aktivste Teilnehmer des GIMPS-Projekts, das aus tausenden Freiwilligen besteht, die eine kostenlose Software von Mersenne.org nutzen, um nach Mersenne-Primzahlen zu suchen. Der 36-jährige Forscher erkannte das Potenzial der GPUs auch für die Primzahlsuche. Im Oktober 2023 begann er, eine Infrastruktur zu entwickeln, die es ihm ermöglichte, die GIMPS-Software auf einer Vielzahl von GPU-Servern weltweit zu betreiben.

Nach fast einem Jahr intensiver Tests konnte Durant am 11. Oktober 2024 schließlich einen Durchbruch verzeichnen. Eine Nvidia-A100-GPU in Dublin meldete, dass das Sample M136279841 wahrscheinlich eine Primzahl ist. Am darauffolgenden Tag wurde diese Vermutung durch eine weitere H100 in San Antonio, Texas, mittels eines Lucas-Lehmer-Tests bestätigt.


Die Entdeckung wurde anschließend von mehreren unabhängigen Tests auf verschiedenen Plattformen überprüft, darunter auch das bekannte Prime95-Programm. Am 19. Oktober wurde die neue Primzahl endgültig bestätigt.

GPU wird Standard

Die neue Primzahl lautet 2^136.279.841-1. Diese hat komplett ausgeschrieben immerhin über 41 Millionen Stellen. Dies bedeutet letztlich, dass es mehr als 41 Megabyte erfordert, um die komplette Primzahl aufzuschreiben. Ein entsprechend großes Text-Dokument, in dem sich die Zahl in voller Pracht anschauen lässt, kann beim GIMPS-Projekt heruntergeladen werden.

Die Entdeckung von M136279841 markiert nun endgültig auch das Ende einer Ära, in der Primzahlen fast ausschließlich auf gewöhnlichen Heimcomputern gefunden wurden. Seit 2017 wird die zunehmende Rechenleistung von Grafikkarten (GPUs) genutzt, um diese Berechnungen effizienter durchzuführen. Der Programmierer Mihai Preda entwickelte hierfür das Programm GpuOwl, das Mersenne-Zahlen auf GPUs testet und das der gesamten GIMPS-Community zur Verfügung steht.

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