هل هاتفك القديم يتحول إلى خادم ذكاء اصطناعي؟
اقتراح جوجل باستخدام هواتف Pixel القديمة لبناء عنقود حوسبة منخفض الكربون

اقترحت أبحاث جوجل تحويل الهواتف الذكية التي تم إيقاف استخدامها إلى عقد حوسبة لمراكز البيانات: عن طريق إزالة الشاشة والبطارية، مع الاحتفاظ باللوحة الأم، حيث تعادل قوة الحوسبة من 25 إلى 50 هاتفًا واحدًا خادمًا حديثًا، مع انخفاض كبير في انبعاثات الكربون مقارنة بالأجهزة الجديدة. لقد خططت جامعة كاليفورنيا في سان دييغو لإنشاء عنقود مكون من 2000 هاتف، ومن المتوقع أن يتم تشغيله في خريف 2026.
(ملخص سابق: أمازون تكشف لأول مرة عن استهلاك المياه لمراكز البيانات: 2.5 مليار جالون في عام 2025)
(معلومات إضافية: The Information: تخطط جوجل لتكليف سامسونج بإنتاج الجيل العاشر من شرائح الذكاء الاصطناعي "Icefish"، لتقليل مخاطر نقص إمدادات TSMC)

فهرس المقال

تبديل

• نواة واحدة من هاتف قابل للطي تتفوق على خادم مركز البيانات
• عملية التعديل: الاحتفاظ باللوحة الأم، وإزالة باقي المكونات
• تجربة جامعة كاليفورنيا في سان دييغو مع 2000 هاتف، والمشاكل غير المحلولة في الاعتمادية

عندما تصبح الكهرباء وانبعاثات الكربون لمراكز البيانات عائقًا حقيقيًا لتوسع الذكاء الاصطناعي، تقدم أبحاث جوجل حلاً معاكسًا: عدم بناء مراكز جديدة، وعدم شراء خوادم جديدة، بل تحويل الهاتف القديم الذي تستبدله إلى عقدة سحابية مباشرة.

نشرت جوجل هذا البحث على مدونتها الرسمية هذا الأسبوع، حيث يتمحور حول تقليل "الكربون المحتوى" في المنتجات الإلكترونية. ببساطة، فإن انبعاثات الكربون من الهاتف منذ لحظة استخراجه من المادة وحتى تصنيعه، تعتبر تكلفة غارقة بمجرد أن تتخلص منه؛ وإذا استُخدم لمدة خمس سنوات أخرى، فإن هذه الانبعاثات تتوزع وتخف.

نواة واحدة من هاتف قابل للطي تتفوق على خادم مركز البيانات

قارن فريق البحث بين معالج Pixel Fold 2023، وخادم مركز بيانات ASUS RS720A-E11، باستخدام معيار الأداء SPEC CPU2017. النتيجة: أداء النواة الواحدة في معالج Pixel Fold يتفوق على أداء النواة الواحدة في الخادم في معظم الاختبارات.

قد يبدو هذا المفارقة غريبة للوهلة الأولى، لكن المنطق واضح. شرائح الهواتف الذكية، بسبب قيود الطاقة على الأجهزة المحمولة، تم تحسين أدائها لكل واط على مدى سنوات؛ أما خوادم مراكز البيانات فهي تركز على المعالجة المتوازية متعددة النوى، والذاكرة الكبيرة، وسعة الإدخال والإخراج، لذلك لم يكن الأداء الأحادي هو الهدف الرئيسي في التصميم. عند مقارنة الاثنين على نفس المسار، تظهر ميزة تفوق شرائح الهواتف.

بتحويل الحسابات، فإن 25 إلى 50 هاتفًا قديمًا تعادل قوة خادم حديث. يقترح البحث تكوين عنقود ذاتي الإدارة من 25 إلى 50 هاتفًا، باستخدام حاويات مع تنسيق Kubernetes، بحيث يتصرف العنقود كأنه جهاز سحابي واحد من حيث عبء العمل.

عملية التعديل: الاحتفاظ باللوحة الأم، وإزالة باقي المكونات

ليس مجرد وضع الهاتف في رف، بل يتطلب الأمر قبل النشر تفكيك الشاشة، والبطارية، والهيكل، ووحدة الكاميرا، وكل الملحقات، مع الاحتفاظ فقط باللوحة الأم.

الرقم المهم هنا: وفقًا لتقييم البصمة الكربونية الداخلي لجوجل، فإن اللوحة الأم تمثل حوالي 50% من انبعاثات الكربون الكلية للهاتف. الاحتفاظ باللوحة الأم والتخلص من باقي المواد يعني الاستمرار في استخدام المكون الذي يستهلك أكبر قدر من الكربون، مما يعظم فوائد تقليل الانبعاثات. البطارية، وفقًا لمعايير مراكز البيانات، غير مناسبة للاستخدام المستمر، والهيكل والشاشة لا يقدمان قيمة حسابية.

كما أن التعديلات على مستوى البرمجيات ضرورية. على الرغم من أن أندرويد مبني على لينكس، إلا أن نظام المستخدم في الأجهزة المحمولة مليء بآليات موجهة للاستهلاك، مثل "low memory killer"، وهو برنامج حراسة للذاكرة يقتل العمليات الخلفية عند نفاد الذاكرة.

ببساطة، تم تصميمه للحفاظ على سلاسة واجهة الهاتف، لكنه قد يتداخل مع إدارة الذاكرة في بيئة الخادم السحابي. قام الفريق باستبدال نظام المستخدم في أندرويد الخاص بالأجهزة المحمولة بنظام لينكس عام، مع إيقاف تشغيل آليات الحماية الاستهلاكية هذه.

تجربة جامعة كاليفورنيا في سان دييغو مع 2000 هاتف، والمشاكل غير المحلولة في الاعتمادية

لدى البحث بيانات مثبتة. مجموعة من 20 هاتفًا، عند استخدامها في ذروة فترات تقديم المهام في دورات دراسية لأكثر من 75 طالبًا، أظهرت تأخير تقييم أقل من تلك التي تعتمد على خلفية AWS الافتراضية. قوة كل هاتف تعادل تقريبًا مثيلتها في خدمة AWS t3.micro، وهي خدمة سحابية صغيرة تحتوي على معالجين افتراضيين وذاكرة 1 جيجابايت، وتكفي لاستضافة معظم المهام في تطبيقات التعليم العالي، والتقييم، والبحث.

تخطط جامعة كاليفورنيا في سان دييغو لإنشاء عنقود حوسبة مكون من 2000 هاتف، بهدف دعم "الحوسبة الموازية" و"تصميم الأنظمة" في مناهج المعلوماتية؛ وعند اكتمال نشر جميع الهواتف، يمكنها دعم مئات من هذه الدورات في آن واحد. من المتوقع أن يكون النظام كاملًا جاهزًا في خريف 2026، وسيقدم قوة حسابية تعادل حوالي 50 خادمًا، وتكلفته أقل بكثير من الشراء التقليدي.

لكن هناك مشكلة واضحة: الاعتمادية على المدى الطويل للأجهزة الاستهلاكية تحت الأحمال العالية. لم يُصمم اللوح الأم للهاتف ليعمل كخادم على مدار الساعة، ويحتاج إلى جمع بيانات طويلة المدى عن عمر المكونات ومعدلات الأعطال. وعنقود 2000 هاتف في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو هو أيضًا محاولة لجمع هذه البيانات.

وبشكل أكثر واقعية، قد لا يكون الهدف الحقيقي من التجربة هو "توفير المال" أو "البيئة"، بل تحدي الافتراض المسبق: أن القوة الحاسوبية يجب أن تأتي من أجهزة مخصصة لهذا الغرض. إذا كانت قدرات النواة الواحدة في الأجهزة الاستهلاكية كافية لتفوق مراكز البيانات في سيناريو معين، فإن مفهوم "القوة الحاسوبية" ذاته يصبح مرنًا.