加州大学圣迭戈分校与 Google 开发利用废旧智能手机的低碳计算平台

加州大学圣迭戈分校 (UCSD) 的研究人员在 Google 的支持下，正通过重新利用废旧智能手机的主板来开发一个低碳云计算平台。该计划旨在通过解决运营碳（运行期间使用的能源）和隐含碳（硬件制造产生的排放）来减轻计算对环境的影响。

将智能手机硬件重新用于云计算

该项目通过提取主板并将其组织成集群，将废旧智能手机转换为通用计算平台。这种方法针对的是设备中碳强度最高的部分；根据内部碳足迹评估，主板约占手机隐含碳的 50%。

为了将消费级设备转换为适用于数据中心的硬件，研究人员实施了以下修改：

硬件剥离： 移除了服务器环境中不需要的组件——例如显示屏、电池、机箱和摄像头。这消除了数据中心内的有害物质（如电池），并减少了物理空间需求。
操作系统替换： 将面向移动端的 Android 用户空间替换为通用 Linux 发行版。这可以实现更好的可编程性，并禁用了消费级特有的限制，例如通常会限制内存密集型应用程序的 "low memory killer" 守护进程。
集群编排： 由于单个智能手机与服务器相比内存有限 (8-12GB)，该项目使用 Kubernetes 来管理跨 25-50 台设备的集群中的容器化应用程序。SPEC 基准测试表明，需要 25-50 部手机才能达到一台现代服务器的性能。

UCSD 计划到 2026 年秋季部署一个由 2,000 部 Pixel 智能手机组成的数据中心。该基础设施旨在支持计算机科学课程，特别是侧重于系统编程和并行计算的课程。

早期测试表明，仅 20 部手机组成的集群即可处理超过 75 名学生课程的峰值提交率，实现的评分延迟低于默认的 AWS 后端。预计完整的 2,000 部手机部署将能够同时支持约 100 门此类课程，提供相当于 50 台现代服务器的性能，且成本显著降低。

虽然该项目展示了硬件再利用的可行路径，但技术讨论强调了几个系统性障碍以及对该模式可持续性的担忧：

一个主要的批评点是，硬件再利用的能力往往受到专有固件和锁定的 bootloader 的阻碍。社区成员指出，如果没有厂商的合作——例如在此特定项目中 Google 提供的支持——许多废旧手机会变成电子垃圾，因为用户无法安装必要的操作系统或安全更新。

人们对消费级存储设备的寿命提出了担忧。具体而言，智能手机中使用的 eMMC (embedded MultiMediaCard) 存储具有有限的写入寿命，在服务器环境典型的持续、高 I/O 工作负载下可能会失效。

一些观察者质疑，是否在规模化后，智能手机处理器的能效（每瓦性能）真的优于现代数据中心处理器。此外，还有一个问题：用于容纳数千块主板的定制机架和基础设施所产生的隐含碳，是否会抵消通过避免制造新服务器而节省的碳排放。

"这是忽略了这样一个事实：废旧手机成为电子垃圾的主要原因在于专有固件 blob 和锁定的系统，导致用户无法进行安全更新来维护手机... 你不应该将这些旧设备连接到可以访问互联网的网络。"

"我希望看到能够要求使 bootloader 可解锁的法规，以实现这类事情。"