先看数字:这个素数到底多大

2024 年 10 月 21 日,GIMPS(互联网梅森素数大搜索)官宣了人类已知最大的素数:2^136,279,841 − 1,也就是把 2 自乘 136,279,841 次再减 1。它的十进制写法有 41,024,320 位,存成一个 txt 文件大约 41.8MB——比《战争与和平》的电子版还大十几倍。上一个纪录保持者 2^82,589,933 − 1 有 2486 万位,新纪录直接往前推了 1600 多万位。

这类形如 2^p−1 的素数叫梅森素数,截至这次公布一共只找到 52 个——比奥运会金牌还稀罕。顺便打破一个常见误解:找大素数跟密码学没有直接关系,加密用的素数是完全另一套选法,GIMPS 找的就是纯粹的数学纪录。

GPU 数学发现纪念插画
一次由云 GPU 书写的数学纪录

发现时间线:一个人和 17 国的算力

这次发现的主角是 36 岁的前 NVIDIA 员工 Luke Durant。他做的事简单说就是:自掏腰包租用云端 GPU,组了一台横跨 17 个国家、24 个数据中心区域的"云超级计算机",在上面跑开源程序 GpuOwl / PRPLL 筛选梅森素数候选者。整个过程花了将近一年,费用约 200 万美元级别。

  1. 2023 年 10 月Durant 加入 GIMPS 并开始搭建 GPU 云集群。此前 GIMPS 纪录已经由传统 CPU 持续 28 年,社区早已看到 GPU 的潜力——2017 年 Mihai Preda 写出 GpuOwl 就是为此铺路。
  2. 2024 年 10 月 11 日爱尔兰都柏林的一块 NVIDIA A100 报告:M136279841 通过费率概率素性测试(PRP),"可能是素数"。
  3. 2024 年 10 月 12 日美国圣安东尼奥的一块 H100 用 Lucas-Lehmer 测试完成确认:是素数。
  4. 2024 年 10 月 19 日前社区用 Prime95(Intel CPU)、Mlucas、CUDALucas 等多个独立程序、多种硬件交叉复核,全部通过。
  5. 2024 年 10 月 21 日GIMPS 正式官宣,Durant 按项目规则获得 3000 美元奖金,第 52 个梅森素数载入史册。

划重点:这是第一个由 GPU 发现的梅森素数,终结了普通个人电脑 CPU 在这个领域 28 年的垄断。距上一个纪录(2018 年 12 月)已过去近 6 年,也是 GIMPS 成立以来间隔最长的一次 drought 之一。

那 Prime95 在这次发现里干了什么

很多用户搞不清关系,一句话说明白:Prime95 是 GIMPS 的 CPU 客户端,烤机只是它的隐藏用法。过去 18 个梅森素数纪录几乎全部由它算出;这次的主角换成了 GPU 程序 GpuOwl / PRPLL,而 Prime95 承担的是复核验证环节——在 Intel CPU 上完成了独立的 Lucas-Lehmer 确认。所以可以这么理解:记录被 GPU 刷新,但 CPU 世界里的 Prime95 依然是验钞机。

对普通用户来说,这个故事的实用信息其实就一条:Prime95 之所以是最严格的稳定性测试工具,正因为它跑的就是真实的素性检验计算,误差检测标准苛刻到 0.4 以内的舍入误差都要管。想知道你的机器扛不扛得住,看本站的验证教程就够了。

亲手查看这个 4100 万位的怪物

  1. 打开 GIMPS 官方发现页访问 mersenne.org/primes/?press=M136279841,这是官方新闻稿与数据页。
  2. 找到素数条目页在 mersenne.org/primes/ 列表里定位 M136279841 条目。
  3. 下载完整位数文件页面提供完整十进制数字的 txt 下载,约 41.8MB。建议用下载工具,别直接在浏览器里点开预览。
  4. 用文本编辑器打开普通记事本可能卡顿,用 Notepad++ 之类分页加载。慢慢滚动,感受一下什么叫 4100 万位。
  5. (可选)想加入下一个纪录?第 53 个梅森素数还没被找到,按本站 GIMPS 参与教程把机器挂上,你就是候选发现者之一。
注意事项:41.8MB 的纯文本文件别用手机流量随便点开,也别用浏览器标签页直接加载——大概率把标签页卡死。另外网上流传的"参与 GIMPS 能赚钱"说法别当真,3000 美元奖金概率约等于彩票头奖,把这个项目当作分布式计算公益和数学浪漫来看,体验会好得多。
常见报错及解决:
① 官网打不开或下载中断:mersenne.ca 是官方镜像站,页面结构和数据一致,可从镜像下载位数文件。
② 下载的 txt 打开显示乱码或截断:先核对文件体积是否约 41.8MB,传输不完整的重新下载;用支持大文件的编辑器打开,别用手机默认文本工具。

总结

第 52 个梅森素数 2^136,279,841 − 1 有 41,024,320 位,由前 NVIDIA 员工 Luke Durant 用 17 国云 GPU 在 2024 年 10 月发现,是 GPU 首次终结 CPU 28 年的纪录垄断,Prime95 则承担了独立验证。想亲眼看看它,去官方页面下载 41.8MB 的位数文件即可;想参与第 53 个纪录,把机器挂进 GIMPS 就是全部门槛。