2000部舊手機堆出數據中心，延遲更低，成本僅零頭

環球零碳

碳中和領域的《新青年》

首圖來源：akm-img-a-in.tosshub.com

撰文| Bell

編輯 | Bell

→這是《環球零碳》的2026篇原創

當你把舊手機扔進抽屜時，可能不會想到，它未來的歸宿不是垃圾場，而是數據中心。

現如今，全球每年數以億計的廢舊手機，已經構成了電子垃圾中沉重的一環。

制造這些電子產品的硬件，需要開采稀有礦產，消耗大量能源，這個過程產生的“隱含碳”已成為計算領域碳足跡的主要來源之一。

為解決這一問題，加州大學圣迭戈分校（UCSD）的研究人員與谷歌公司合作，他們計劃讓已退休的Pixel Fold智能手機重新上崗，組建低成本的“算力集群”。

圖說：谷歌Pixel Fold手機

來源：Waqar Khan/Let's Go Digital

要知道，現在的人們平均每四年就會更換一次手機，但推動這種更換的往往是人們對新型號功能的好奇，而非舊手機性能的枯竭。

因此，被遺棄的舊手機中，其核心的計算部件——處理器、加速器、內存和存儲設備——通常完好無損，依然具備相當強大的計算能力。

它們和現代服務器之間的最大差異不在單打獨斗的性能，而在于它們的體量和架構。

一個服務器通常擁有數十個強大的多線程處理器核心和海量內存，而一部智能手機只有數個異構處理器核心和8-12GB內存。

但令人驚訝的是，如果僅做單核單線程對比，在SPEC標準性能評估測試中，一部2023年的Pixel Fold旗艦手機的高性能處理器甚至能擊敗一臺現代數據中心服務器。

圖說：使用SPEC基準測試流程，對比了現代智能手機（2023款Pixel Fold）和服務器（ASUS RS720A-E11）的單線程性能。藍色柱狀圖代表Pixel Fold性能核心的單核性能。在大多數基準測試中，Pixel Fold的單核性能均優于基準數據中心服務器。

來源：谷歌研究院

這意味著，如果精心挑選合適的任務，這些小小的主板完全可以獨當一面。

要讓這些消費級設備適應數據中心的嚴苛環境，必須先經歷一番脫胎換骨。

首先，手機需要被徹底拆解，剝離掉屏幕、電池、攝像頭、外殼等一切在服務器語境下多余的部件。

這不僅是為了節省空間，更是出于安全與效率的考量——例如，鋰電池在密集部署環境下存在隱患。

最終保留下來的只有核心主板，而這恰恰是整部手機隱含碳最集中的部分，約占總量的一半。

隨后，研究人員用通用的Linux發行版取代原本的安卓系統。更新后的操作系統不僅能獲得可編程性，還能關閉許多對消費級設備至關重要但對云計算而言并非必要的保護機制。

如何讓成千上萬塊手機主板協同工作，是構建平臺的關鍵挑戰。

孤立的手機算力有限，但約25到50部手機合力，其綜合性能就能媲美一臺現代雙路服務器。

為此，研究人員引入了云原生領域成熟的容器化技術和Kubernetes編排系統。這些手機主板被組織成一個個自管理的微型集群，每個集群包含數十個節點。

該項目的應用場景主要聚焦大學教育的數字化需求。

目前很多大學的教育技術、評分系統和研究應用程序運行在云端。這些應用程序的配置各不相同，從設置虛擬機托管到租賃昂貴的GPU服務器，應有盡有。

絕大多數應用程序都可以在一部智能手機上運行，而標準的評分系統后端則運行在小型云端，例如亞馬遜云（AWS）的t3.micro（2個虛擬CPU，1GB內存）。

因此，與其將應用程序托管在云端，增加數據中心的成本和資源消耗，不如在本地部署的二手智能手機上運行這些應用程序。

在初步實驗中，研究人員發現，一個僅由20部手機組成的小型集群，在承擔一門75人以上課程的編程作業自動評分任務時，其峰值提交處理能力和延遲表現，甚至優于默認的亞馬遜（AWS）云后端。

圖說：針對一個由20部手機組成的集群，在運行并行計算評分任務時的集群延遲與吞吐量表現。圖中綠色區域代表集群達到或超越常規吞吐量與延遲要求的工作運行點。

來源：谷歌研究院

加州大學圣迭戈分校團隊最終的計劃是利用2000部Pixel手機搭建一個真實的生產級集群，服務于計算機科學系的并行計算、系統編程等課程。

谷歌研究院披露，整個系統預計將于2026年秋季正式上線。如果最后規模能夠成功擴大到2000部，理論上可以同時支撐上百門課程的學生作業提交需求。

這對于高校而言，意味著能以遠低于采購新服務器或租用商業云的成本，擁有屬于自己的、性能充沛的計算資源。

研究團隊稱成本僅為傳統方案的零頭。尤其當前內存、存儲芯片價格上漲，用舊手機改造比采購全新組件搭建服務器更劃算。

而且，這個項目的意義不止在于節省經費。它也為消費級硬件在嚴苛的持續負載下的可靠性研究提供了寶貴的試驗場。

當然，對于追求極致性能、習慣動用成千上萬顆頂級GPU的人工智能巨頭而言，手機集群固然難以撼動其現有架構。

但對于教育機構、中小型企業以及邊緣計算場景，這種低成本、低功耗、低隱含碳的方案展現出了誘人的前景。

該項目為如何處理海量電子垃圾提供了一種與“回收提煉”不同的思路。與其將數噸舊手機粉碎提煉金銀，不如嘗試延續其計算生命。

它挑戰了我們對“性能”和“過時”的固有認知，一臺單核性能不俗的舊手機，或許不再適合運行最新的游戲，但處理一個課程作業、托管一個輕量級網頁應用，卻綽綽有余。

Reference：

[1]https://research.google/blog/a-low-carbon-computing-platform-from-your-retired-phones

[2]https://www.tomshardware.com/desktops/servers/researchers-recycle-old-phones-and-cluster-them-into-computing-platforms-says-processors-on-modern-smartphones-deliver-higher-single-core-performance-than-comparable-multicore-servers

[3]https://mezha.ua/en/news/google-research-ucsd-smartphone-server-312307/

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