リサイクルされたPixelスマートフォンがデータセンターに：2000台、炭素フットプリントを50%削減

平均的なユーザーは4年ごとにスマートフォンを買い替える。古いデバイスは引き出しに仕舞われ、リサイクルセンターに送られるか――ほとんどの場合――「まだ何かに使えるかもしれない」と棚に放置される。GoogleのサポートのもとUC San Diegoの研究者たちは、その「何か」が何になりうるかを定義することにした：従来型と比べて炭素フットプリントが大幅に少ないデータセンターインフラだ。

スマートフォン製データセンターとは実際どのようなものか？

このプロジェクトは、スマートフォンをラックの引き出しに入れて充電器につなぐというものではない。アプローチは技術的に精密だ。廃棄された各Pixelデバイスからマザーボード――あらゆるスマートフォンの心臓部――が取り出され、サーバー用途には不要なすべての部品が取り除かれる：ディスプレイ、バッテリー、ケース、カメラ。残るのはプロセッサ、メモリ、ネットワークチップだ。

Android OSは汎用のLinuxディストリビューションに置き換えられる。デバイスはその後、Google、Amazon、Microsoftのデータセンターを動かすのと同じコンテナオーケストレーションシステムであるKubernetesで管理される25〜50台のスマートフォンのクラスターに編成される。結果は、均質なコンピューティングリソースのセットとして動作する異種ハードウェアだ。

マザーボードがなぜ重要なのか？

研究者たちが組み込み炭素の50%節約について語るとき、それはデバイスの製造過程――希少金属の採掘から工場の組み立てラインまで――ですでに消費された炭素を指す。その炭素を「なかったこと」にはできないが、それを費やした部品の寿命を延ばすことはできる。

マザーボードはスマートフォンの総炭素コストの約半分を占める。デバイスの寿命を制限し、サーバーにはそもそも不要なディスプレイとバッテリーを取り除き、マザーボードを保持することで、プロジェクトはそのハードウェア部分の組み込み炭素の利用効率を事実上2倍にする。新たな炭素コストを伴う新しいサーバーをすぐに製造する代わりに、古いスマートフォンのマザーボードがコンピューティングインフラで第2のライフサイクルを果たす。

パフォーマンス：75の学生コースを担うクラスター1台

研究者たちが引用するベンチマークは無視できるものではない。SPECの標準によれば、現代スマートフォンのシングルコアパフォーマンスは現代のサーバーコアに匹敵するかそれを上回る。25〜50台のスマートフォンのクラスターは1台の現代サーバーに相当するパフォーマンスを発揮する。

実際の検証：20台のスマートフォンのクラスターがすでに、75以上の並列コンピューティング学生コースの講義のピーク負荷を処理している。クラスターでの課題評価のレイテンシはAWS t3.microインスタンスが達成するレイテンシを下回る――つまり多くの機関がすでにこのような負荷に使用している安価なクラウドティアだ。

プロジェクトの計画スケールは2000台のPixelスマートフォンで、完全実装は2026年秋に予定されている。現在適用されている負荷は保守的だ：教育アプリケーション、Jupyterノートブックのホスティング、システムプログラミングコース向けのバックエンドインフラ――すべてすでにクラウドサービスに存在し、容易に移行できるカテゴリーだ。

より広い可能性：企業のスマートフォンフリート

UC San Diegoが学術コミュニティのために構築しているものは、企業セクターに論理的な対応物を持つ。数年おきに従業員のスマートフォンフリートを更新する企業は現在、これらのデバイスをリサイクルプログラムに引き渡したり、二次市場で売却している。研究者たちは、廃棄されたスマートフォンから作るデータセンターのモデルがこうした企業フリートにも適用できると述べており、企業自身のインフラでのハードウェアの組織的な第2のライフサイクルへの道を開く可能性がある。

未解決の問題も残っている：元のケースの断熱保護なしでの長期的なマザーボードの信頼性、異種フリートにおける多様なハードウェアの管理、既存のインフラ監視ツールとの統合。しかし今のところ、このプロジェクトは説得力のある概念実証を提供している：廃棄されたスマートフォンは電子廃棄物ではない――少なくともすぐには。