تولد دوباره گوشیهای قدیمی در دیتاسنترهای سبز گوگل
تغییر کاربری گوشیهای هوشمند، ابتکار جدید محققان برای ساخت دیتاسنترهای سازگار با محیط زیست است.
کاهش ردپای کربنی و مهار آلودگیهای زیستمحیطی ناشی از تولید قطعات سختافزاری، یکی از بزرگترین چالشهای دنیای فناوری است. در همین راستا، محققان دانشگاه کالیفرنیا ساندیگو (UCSD) با حمایت گوگل، در حال اجرای پروژهای خلاقانه هستند تا با استفاده از گوشیهای هوشمند قدیمی و از رده خارج، یک پلتفرم رایانش ابری ارزانقیمت و کمکربن بسازند.
بازیافت هوشمند؛ تبدیل مادربرد گوشی به سرور
گوگل میگوید به طور میانگین، کاربران هر چهار سال یکبار گوشی خود را تعویض میکنند. با اینکه گوشیهای قدیمی دیگر برای صاحبانشان جذاب نیستند؛ اما بخش پردازشی اصلی آنها کاملاً سالم و قدرتمند باقی میماند.
محققان در این پروژه از روشی به نام «رایانش خوشهای با گوشی» (Phone Cluster Computing) استفاده میکنند. در این فرآیند، مادربرد گوشیهای قدیمی استخراج و با اتصال آنها به یکدیگر، یک شبکهی پردازشی قدرتمند ایجاد میشود. با حمایت گوگل، قرار است دیتاسنتری متشکل از ۲۰۰۰ گوشی گوگل راهاندازی شود تا خدمات ابری ارزان و پاک را در اختیار صدها دانشجو و محقق قرار دهد.
چالشها و تغییرات ساختاری در سختافزار و نرمافزار
استفادهی مستقیم از گوشیهای معمولی در دیتاسنترها خطرناک و ناکارآمد است؛ چرا که قطعاتی مثل باتری، صفحهنمایش و بدنه در محیط دیتاسنتر کاربردی ندارند و حتی باتریها میتوانند خطرآفرین باشند. به همین دلیل، محققان فقط «مادربرد» گوشی را نگه میدارند که مسئول حدود ۵۰ درصد از کربن تولیدشده در فرآیند ساخت گوشی است.
در بخش نرمافزاری نیز تغییرات مهمی اعمال میشود:
تغییر سیستمعامل: سیستمعامل پیشفرض اندروید با یک توزیع همهمنظورهی لینوکس جایگزین میشود.
حذف محدودیتها: قابلیتهای موبایلی (مثل ابزار Low Memory Killer که برنامههای سنگین را برای صرفهجویی در رم میبندد) غیرفعال میشوند تا دستگاه بتواند مانند یک سرور واقعی کار کند.
مدیریت شبکهی متصل گوشیها
از نظر توان پردازشی، هستههای پردازندهی یک گوشی مدرن با سرورهای امروزی برابری میکند؛ اما تفاوت اصلی در ابعاد و میزان رم آنها است.
بر اساس بنچمارکها، توان ۲۵ تا ۵۰ گوشی هوشمند معادل یک سرور مدرن است. برای هماهنگکردن این حجم از دستگاهها، محققان برنامهها را به صورت کانتینر درآورده و از ابزار مدیریتی کوبرنتیز استفاده میکنند تا گوشیها را در خوشههای ۲۵ تا ۵۰ تایی به صورت خودکار مدیریت کنند.
کاربرد آموزشی و زمان راهاندازی پروژه
بسیاری از برنامههای دانشگاهی، سیستمهای تصحیح خودکار آزمونها و محیطهای برنامهنویسی (مثل Jupyter Notebook) به منابع پردازشی سنگینی نیاز ندارند و یک گوشی هوشمند به تنهایی از پس اجرای آنها برمیآید. آزمایشهای اولیه نشان داده که یک خوشهی کوچک از ۲۰ گوشی میتواند فرآیند تصحیح تکالیف یک کلاس ۷۵ نفره را حتی سریعتر از سرویسهای ابری آمازون (AWS) انجام دهد.
با راهاندازی دیتاسنتر ۲۰۰۰ گوشی، توان پردازشی معادل ۵۰ سرور بزرگ با هزینهای بسیار ناچیز فراهم میشود که میتواند به طور همزمان از ۱۰۰ کلاس درس پشتیبانی کند.
پروژهی مذکور علاوهبر مزایای زیستمحیطی، بستر مناسبی برای سنجش دوام و پایداری سختافزارهای مصرفی در زیر بار پردازشی مداوم خواهد بود. طبق برنامهریزیها، این سیستم کامل در پاییز سال ۲۰۲۶ به طور رسمی آغاز به کار خواهد کرد.