Jak podaje redakcja serwisu Tom’s Hardware, powołująca się na raport opublikowany na łamach Google Research, naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego (UCSD) we współpracy z Google opracowali metodę przekształcania starych smartfonów Pixel w niskokosztowe platformy obliczeniowe, które z powodzeniem funkcjonują jako lokalne centra danych. Projekt ten pozwala upiec dwie pieczenie na jednym ogniu: łączna masa elektroodpadów w obiegu ulega redukcji, a zarazem zmniejsza się zapotrzebowanie na nowe komponenty serwerowe. Co więcej, badania wykazały, iż procesory w telefonach sprzed zaledwie trzech lat oferują wyższą wydajność pojedynczego rdzenia niż porównywalne procesory w wielordzeniowych serwerach.
Małe centrum danych z rozgogolonych smartfonów
Wspomniany raport wspomina o tym, iż wycofywane z użytku smartfony stanowią istotną część tzw. wbudowanego śladu węglowego związanego z produkcją urządzeń elektronicznych. Ludzka skłonność do wymiany telefonów co kilka lat sprawia, że urządzenia te są jednym z największych czynników napędzających przyrost elektroodpadów. Z tego powodu zespół z UCSD postanowił dać im drugie życie jako platformom ogólnego przeznaczenia i opracował technikę przedstawioną jako „klastrowe przetwarzanie telefoniczne”. Proces ten został opisany w następujący sposób:
Jest to proces, w ramach którego płyty główne wycofanych z użytku smartfonów są demontowane, gromadzone w klastrach i ponownie wykorzystywane jako platforma obliczeniowa ogólnego przeznaczenia. Dzięki wsparciu firmy Google uczelnia planuje uruchomić centrum danych zbudowane z 2000 smartfonów Pixel, które zapewni setkom naukowców i studentów niedrogie i niskoemisyjne usługi przetwarzania w chmurze, ograniczając zapotrzebowanie na nowo produkowany sprzęt i związane z tym emisje.
Z opisu wynika, że zastosowanie znalazły same płyty główne. Nietrudno więc wywnioskować, iż proces adaptacji smartfonów wymagał najpierw pozbawienia ich wszystkich zbędnych komponentów. Naukowcy usunęli z urządzeń ekrany, baterie, aparaty fotograficzne, głośniki, a nawet obudowy.
Wyższa wydajność rdzenia niż w potężnych maszynach
Przeprowadzone testy wydajnościowe za pomocą pakietu benchmarków SPEC wykazały, że smartfony wyprodukowane trzy lata temu osiągają w przeliczeniu na jeden rdzeń wyższe wyniki niż zaawansowane serwery, takie jak Asus RS720A-E11. Maszyny te, wyposażone często w procesory AMD EPYC oraz procesory graficzne Nvidia H200 lub Nvidia RTX Pro 6000, dominują w najpotężniejszych centrach danych pod względem ogólnej mocy obliczeniowej. Jednak fakt, że pojedynczy rdzeń smartfona okazał się od nich wydajniejszy, otworzył badaczom drogę do kreatywnego wykorzystania telefonów w zadaniach obliczeniowych.
Istotną rolę w tym wszystkim odgrywa również fakt, że fabryczny system operacyjny Android został zastąpiony inną dystrybucją systemu Linux, stosowaną standardowo w aplikacjach serwerowych. Pozwoliło to na usunięcie zbędnego oprogramowania i umożliwiło wdrożenie rozwiązań takich jak Kubernetes. Wyniki testów porównawczych wykazały, iż klaster składający się z 25 do 50 starych telefonów jest w stanie zrównać się z mocą obliczeniową jednego dwuprocesorowego procesora klasy serwerowej.
Mamy centrum danych w domu
Analizy UCSD wykazały, że klaster złożony z zaledwie 20 smartfonów może samodzielnie utrzymać aplikację wymaganą dla grupy ponad 75 studentów. Zamiast korzystać z płatnych usług w chmurze komercyjnej, instytucje mogą uruchamiać aplikacje lokalnie na zużytych urządzeniach. Zespół badawczy planuje zbudować centrum danych z 2 000 telefonów, co pozwoli na jednoczesną obsługę stu takich klas studenckich. Rozwiązanie to kosztuje zaledwie ułamek kwoty potrzebnej na budowę lokalnego serwera z nowych części, co jest szczególnie istotne w czasach trwającego kryzysu na rynku pamięci.
Pełne uruchomienie systemu planowane jest na dalszą część tego roku. Eksperyment ma wykazać, jak komponenty konsumenckie zniosą ciągłą pracę w warunkach serwerowych. Choć wielcy dostawcy usług AI raczej nie przesiądą się na serwery ze starych telefonów ze względu na potrzebę mniejszej liczby części i niezawodności specjalistycznego sprzętu, Google oraz Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego przekonują, iż rozwiązanie to jest znakomitą opcją dla uczelni, placówek edukacyjnych oraz mniejszych podmiotów, które nie mają budżetów na rywalizację z technologicznymi gigantami.
0 komentarzy