دیتاسنتر سبز!

جنگل تلفن ها: گوگل چگونه ۲۰۰۰ گوشی قدیمی پیکسل را به ابری سبز تبدیل می کند؟

دنیا در زباله های الکترونیکی غرق شده است و هوش مصنوعی تشنه انرژی است. اگر راه حل هر دو مشکل، در کشوی فراموش شدهٔ خانه شما خوابیده باشد، چه؟ در حرکتی انقلابی که مفهوم زیرساخت ابری را به چالش می کشد، تحقیقات گوگل (Google Research) به همراه دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو (UCSD)، طرح ساخت «ابر خوشه ای از گوشی ها» (Phone Cluster Computer) را رونمایی کرده اند. ایده این است: ۲۰۰۰ دستگاه گوشی هوشمند بازنشسته پیکسل (Pixel) را به یک دیتاسنتر کم کربن تبدیل کنیم. دیگر نیازی به خرید سرورهای جدید و گران قیمت نیست؛ آینده محاسبات پایدار، استفاده مجدد از ابر رایانه هایی است که همین حالا در جیب ما هستند. مشکل کجاست؟ ردپای کربنی کثیف هوش مصنوعی رشد نمایی هوش مصنوعی به یک دیوار سخت خورده است: شبکه برق و بودجه کربنی. مصرف برق دیتاسنترهای گوگل تنها در چهار سال، بیش از دو برابر شد و در سال ۲۰۲۴ به ۳۰.۸ میلیون مگاوات ساعت رسید. در حالی که کربن عملیاتی (انرژی مصرفی برای اجرای سرورها) مسئله ای بزرگ است، «کربن نهفته» (Embodied Carbon) – یعنی دی اکسید کربنی که هنگام ساخت سخت افزار منتشر می شود – به همان اندازه نگران کننده است. وقتی یک سرور ساخته می شود، حدود نیمی از ردپای کربنی تمام عمرش، همان لحظه تولید شده است.

راه حل: رایانش خوشه ای با گوشی

به جای استخراج مواد معدنی نادر برای تراشه های جدید، گوگل و دانشگاه سن دیگو سوالی رادیکال پرسیدند: چه می شود اگر دور انداختن قدرت محاسباتی کاملاً سالم را متوقف کنیم؟ مشخصاتی که محققان را شوکه داد وقتی محققان، پردازنده یک گوشی ۲۰۲۳ (پیکسل فولد) را با یک سرور مدرن دیتاسنتری (ایسوس RS720A) مقایسه کردند، نتیجه شگفت انگیز بود. عملکرد تک رشته ای پردازنده گوشی، در برخی بنچمارک های SPEC CPU 2017 از سرور دیتاسنتر بهتر بود. در حالی که یک سرور هسته های زیادی برای چند وظیفگی دارد، تراشه مدرن گوشی های هوشمند در کارهای تکی بسیار کارآمد و سریع است. تیم تحقیق تخمین می زند که مادربردهای ۲۵ تا ۵۰ گوشی، برابر توان پردازشی یک سرور سنتی است.

از کشوی خانه تا قفسه سرور: چگونه کار می کند؟

نمی توانید به سادگی آیفون یا پیکسل قدیمی را داخل قفسه سرور بگذارید. تغییرات فیزیکی و نرم افزاری جدی لازم است: ۱. جداسازی قطعات برای ایمن کردن گوشی ها در دیتاسنتر، همه چیز اضافی حذف می شود. صفحه نمایش، باتری، قاب و دوربین ها را کنار می گذاریم و فقط مادربرد باقی می ماند.

• چرا؟ باتری ها در دیتاسنتر خطر آتش سوزی دارند.
• برد کربنی: مادربرد تقریباً ۵۰٪ کربن نهفته یک گوشی را شامل می شود. با استفاده مجدد از برد، بلافاصله ۵۰٪ آلودگی ساخت آن حذف می شود.

۲. حذف اندروید گوشی ها با اندروید کار می کنند که شامل فرایند «Low Memory Killer» برای بستن برنامه های پس زمینه به منظور ذخیره باتری است. این ویژگی برای سرور فاجعه است. تیم تحقیق، فضای کاربری اندروید را با یک توزیع معمولی لینوکس جایگزین می کند و گوشی را به یک گره سروری واقعی تبدیل می نماید. ۳. جنگل کوبرنتیز مدیریت ۲۰۰۰ گوشی به صورت دستی غیرممکن است. دستگاه ها در خوشه های ۲۵ تا ۵۰ تایی سازماندهی شده و توسط کوبرنتیز (Kubernetes) – استاندارد صنعت ارکستراسیون ابری – مدیریت می شوند. از دید کاربر، «جنگل گوشی ها» دقیقاً شبیه یک سرور ابری معمولی به نظر می رسد. ابتکار سبز گوگل: فراتر از گوشی در حالی که خوشه گوشی یک پروژه تحقیقاتی است، موتور اصلی گوگل در حال تحولی بزرگ به سمت سبز شدن است. رؤیای انرژی ۲۴ ساعته بدون کربن برخلاف شرکت هایی که «تخفیف کربن» می خرند، گوگل می خواهد در هر ساعت از شبانه روز با انرژی بدون کربن کار کند. آن ها در یک سال قرارداد ۸ گیگاوات انرژی پاک امضا کرده و بیش از ۴۰ میلیارد دلار برای هماهنگ کردن زیرساخت ها با منحنی رشد هوش مصنوعی هزینه کرده اند. نوآوری باتری شنی برای مدیریت گرمای اتلافی دیتاسنترها، محققان «باتری های شنی» را هم آزمایش می کنند. با حرارت دادن ماسه تا ۶۰۰ درجه سلسیوس، می توان انرژی تجدیدپذیر اضافی را ذخیره و بعداً برای خنک سازی استفاده کرد. این فناوری نمونه اولیه ای با ضریب کارایی مصرف انرژی (PUE) فقط ۱.۰۶ تولید کرده است – در حالی که میانگین صنعت حدود ۱.۵ است. پروژه آزمایشی دانشگاه سن دیگو: ۲۰۰۰ گوشی

آزمایش عملی همین حالا در یو سی اس دی در حال انجام است. آن ها در حال ساخت یک خوشه عملیاتی از ۲۰۰۰ گوشی بازنشسته پیکسل هستند.

• ظرفیت: معادل ۵۰ سرور مدرن.
• کاربرد: اجرای پشتصحنه تصحیح تکالیف و دوره های محاسبات موازی برای دانشجویان.
• عملکرد: در آزمایش ها، یک خوشه ۲۰ تایی از گوشی ها، ارسال همزمان تکالیف ۷۵ دانشجو را سریع تر از سرویس پیش فرض AWS پردازش کرد.
• تاریخ راه اندازی: پاییز ۲۰۲۶.

آیا واقع گرایانه است؟ مسئله قابلیت اطمینان ایده عالی به نظر می رسد، اما یک مشکل وجود دارد. سخت افزار مصرفی برای شرایط «همیشه روشن» جهنمی دیتاسنترها طراحی نشده است. یک سرور حرفه ای برای کار ۲۴ ساعته، ۷ روز هفته به مدت ۵ سال ساخته می شود، اما یک گوشی به صورت متناوب استفاده می گردد. هنوز نمی دانیم که مادربرد یک گوشی بعد از ۱۸ ماه فشار کاری مداوم، از کار می افتد یا نه. پروژه UCSD به اندازه یک آزمایش محاسباتی، یک آزمایش قابلیت اطمینان است. حرف آخر رایانش خوشه ای با گوشی، جایگزین AWS یا گوگل کلود برای آموزش هوش مصنوعی سنگین نمی شود. شما نمی توانید مدل جمنای ۲ را روی یک توده گوشی گلکسی آموزش دهید. اما برای محاسبات لبه ای، ابزارهای آموزشی، میکروسرویس ها و میزبانی وب سبک، این یک انقلاب است.

خرید سرور اچ پی + مشاوره دقیق و تخصصی (نیازسنجی سرور اچ پی) تماس مستقیم با : 09121168400

این فناوری، معادلات پایداری را تغییر می دهد. سازگار با محیط زیست ترین سرور، آن است که قبلاً ساخته شده. نظر شما چیست؟ آیا پشتیبان گیری ابری خود را به «جنگلی از گوشی های قدیمی» می سپارید؟ در بخش نظرات برایمان بنویسید! کیهان سرور / پایان