今後の展望: カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者は、使用済みのスマートフォンが最終的に電子廃棄物になるのではなく、依然として有用な作業を行えるかどうかを調査しています。同チームはGoogleと協力して、廃止されたPixelスマートフォンを低コストのデータセンターに変えようとしている。目標は、数回のアップグレード サイクル後にハードウェアを廃棄するのではなく、正常に動作するハードウェアを使い続けることです。
Googleの調査では、そもそもデバイスの製造に伴う排出物である「固形炭素」を中心にプロジェクトを組み立てている。ほとんどの人が数年ごとに買い替えるスマートフォンは、世界の電子廃棄物に占める割合が増加しています。たとえ異なる役割であっても耐用年数を延ばすことは、その設置面積を直接削減します。
このアプローチを持続可能にするのは、環境ロジックだけではなくパフォーマンスです。この調査によると、約 3 年前にリリースされたスマートフォンは、SPEC ベンチマークにおいて、シングルコアベースで特定のサーバー構成を上回るパフォーマンスを維持できることがわかりました。 Googleは、デュアルAMD EPYCプロセッサをサポートするAsus RS720A-E11などのデータセンターシステムのデータを引用した。これらのマシンは全体的にははるかに高性能ですが、コアごとの比較では、古いモバイル チップが時代遅れではないことがわかります。
UCSD チームは、各電話機を小さな独立したコンピューティング ノードとして扱うことで、このギャップに対処しています。そこに到達するために、デバイスは必要最低限のものまで取り除かれ、スクリーン、バッテリー、カメラ、スピーカー、ケースが取り外され、SoC を備えたマザーボードのみが残ります。
ソフトウェア スタックも再構築されており、Android をデータセンターのワークロードに適した汎用 Linux ディストリビューションに置き換え、Kubernetes などのオーケストレーション フレームワークが電話を従来のインフラストラクチャのように扱えるようにしています。
累積的に、数字は加算され始めます。研究者らは、デュアル ソケット サーバー タイプの単一プロセッサの計算出力に、約 25 ～ 50 台の電話機が収まることを発見しました。このモデルはすでに実際にテストされています。75 人を超える生徒のクラスにサービスを提供するアプリケーションをサポートするには、20 台の電話機のクラスターで十分です。
そのような展開は経済を変えます。クラウド インフラストラクチャに依存するとコストと依存関係が増大するのではなく、教育機関は再利用されたハードウェアで特定のワークロードをローカルに実行できます。研究者らは、このシステムは「通常のコストの何分の1か」で済むと説明しているが、メモリとストレージの価格が上昇し続ける中で、この点はより重要な意味を持つようになる。
次のステップはスケーリングです。チームは、「一度に 100 のそのようなクラス」をサポートできる約 2,000 台の電話機のクラスターを構築する予定です。今年後半に予定されているこの発表では、消費者向けハードウェアがデータセンター スタイルの継続的な使用にどの程度耐えられるかという、より現実的な問題も検証されます。
明確な境界線があります。大規模な通信事業者は、既製の高信頼サーバーを再生電話のクラスターと交換する可能性は低いです。何千もの小型の異種デバイスを管理すると、最新のデータセンターの設計方法に反する複雑さが生じます。
それでも、このモデルにはフリーレーンがあります。予算が限られている大学、小規模な研究グループ、組織は、コスト効率と持続可能性のためにピークパフォーマンスを犠牲にするシステムの恩恵を受けることができます。分散可能で高度なハードウェアを必要としないワークロードの場合は、古いスマートフォンで十分な場合があります。
このアイデアはまったく新しいものではありません。研究者はこれまでに、水中監視用の展開など、電話を小規模のコンピューティング クラスターに変えることを検討してきました。また、モバイル チップは、予期せぬ状況でもその回復力をすでに証明しています。たとえば、NASA は、当初 Ingenuity ヘリコプターで使用されていた Qualcomm Snapdragon 801 SoC を、火星探査機 Perseverance の自律航行を支援するために再利用しました。
UCSD プロジェクトで際立っているのは、ハードウェアの再利用だけではなく、インフラストラクチャとして重要なものを再設計していることです。消費者の短いライフサイクル向けに構築されたデバイスは、特に業界がパフォーマンス要件とコストおよび環境への影響のバランスをとることに取り組んでいる中で、依然として役割を果たしています。
