بازیافت هوشمندانه؛ محققان گوشی‌های قدیمی را به دیتاسنترهای ارزان‌قیمت تبدیل کردند

محققان دانشگاه کالیفرنیا سن‌دیگو (UCSD) با همکاری شرکت گوگل، گوشی‌های پیکسل قدیمی را بازیافت کرده و به‌عنوان یک دیتاسنتر کم‌هزینه، جان دوباره‌ای به آن‌ها بخشیده‌اند. طبق گزارش Google Research، گوشی‌های از رده خارج شده بخشی از «کربن نهفته» مرتبط با بخش تولید محسوب می‌شوند. درواقع، علاقه زیاد کاربران به دستگاه‌های موبایل و تعویض هر چند سال یک‌بار آن‌ها، یکی از بزرگ‌ترین عوامل تولید زباله‌های الکترونیکی است. به همین‌دلیل، تیم UCSD تصمیم گرفت تا از این دستگاه‌های دورانداخته‌شده به‌عنوان یک «پلتفرم پردازشی همه‌منظوره» استفاده کند.

این مطالعه نشان داد که عملکرد تک‌هسته‌ای گوشی‌های هوشمندی که تنها 3 سال از عمرشان می‌گذرد، همچنان از سرورهای قدرتمندی مانند Asus RS720A-E11 بالاتر است؛ سرورهایی که می‌توانند به پردازنده‌های گرافیکی قدرتمند انویدیا H200 یا RTX Pro 6000 و دو پردازنده سرور AMD EPYC مجهز شوند و معمولاً در پیشرفته‌ترین دیتاسنترها کاربرد دارند. اگرچه این سرورها در مجموع قدرت پردازشی فوق‌العاده‌ای ارائه می‌دهند که یک موبایل حتی نمی‌تواند تصورش را بکند، اما برتری گوشی‌ها در بنچمارک SPEC نشان می‌دهد که محققان با کمی چاشنی خلاقیت همچنان می‌توانند از آن‌ها برای کارهای پردازشی بهره ببرند.

اولین اقدام محققان، جداسازی قطعات غیرضروری این گجت‌ها مانند نمایشگر، باتری، دوربین، اسپیکر و قاب بدنه بود. در این حالت تنها مادربرد باقی می‌ماند، چرا که میزبان تراشه (SoC) مورد نیاز برای پردازش است. سپس سیستم‌عامل اندروید با یک توزیع لینوکس همه‌منظوره که در دیتاسنترها کاربرد دارد، جایگزین شد. این کار نرم‌افزارهای اضافی دستگاه را حذف و امکان پیاده‌سازی نرم‌افزارهای مدیریت کانتینر مانند Kubernetes را فراهم می‌کند. نتایج بنچمارک‌ها نشان داد که قدرت پردازشی 25 تا 50 گوشی قدیمی، معادل یک پردازنده کلاس سرور دو سوکته است.

تیم UCSD دریافت که یک خوشه متشکل از 20 گوشی می‌تواند اپلیکیشن سنگین مورد نیاز برای میزبانی از یک کلاس با بیش از 75 دانشجو را پشتیبانی کند. بنابراین، به جای میزبانی این اپلیکیشن روی فضای ابری که هزینه‌ها و مصرف منابع دیتاسنتر را افزایش می‌دهد، می‌توان آن را روی شبکه محلی همین گوشی‌های کارکرده اجرا کرد. این تیم تحقیقاتی قصد دارد با استفاده از 2,000 گوشی، یک دیتاسنتر محلی بسازد که بتواند «صد کلاس مشابه را به طور همزمان» پشتیبانی کند. این گروه تأکید می‌کند که این روش علاوه‌بر مزیت اجرای محلی برنامه‌ها، تنها «کسری از هزینه‌های معمول» برای ساخت سرور با قطعات جدید را در پی دارد؛ موضوعی که با توجه به افزایش شدید قیمت تراشه‌های حافظه و ذخیره‌سازی، بسیار حائز اهمیت است.

تیم تحقیقاتی انتظار دارد این سیستم کامل را اواخر سال جاری میلادی راه‌اندازی کند تا میزان دوام قطعات مصرفی در برابر استفاده مداوم در محیط دیتاسنتر را بسنجد. البته حتی در صورت موفقیت این طرح، بعید است که غول‌های هوش مصنوعی به سرورهای ساخته شده از قطعات موبایل روی بیاورند، زیرا آن‌ها پایداری و اطمینان سخت‌افزارهای تخصصی را ترجیح می‌دهند. بااین‌حال، این ایده یک جایگزین فوق‌العاده برای دانشگاه‌ها، مؤسسات آموزشی و شرکت‌های کوچکی است که منابع مالی لازم برای خرید قطعات گران‌قیمت را ندارند.

این اولین باری نیست که دانشمندان به فکر استفاده مجدد از گوشی‌های قدیمی می‌افتند. سال گذشته نیز گروهی از محققان، تبدیل گوشی‌ها به «مینی دیتاسنتر» را بررسی و از یک مجموعه 4 عددی برای پایش محیط‌های زیر آب استفاده کردند. هرچند تراشه‌های این دستگاه‌ها با استانداردهای امروزی قدیمی محسوب می‌شوند، اما همچنان برای بسیاری از پردازش‌ها فراتر از نیاز عمل می‌کنند. جالب است بدانید ناسا از تراشه میان‌رده کوالکام 801 (متعلق به سال 2014) در هلی‌کوپتر مریخی Ingenuity استفاده کرد تا به مریخ‌نورد Perseverance در مسیریابی کمک کند.