Lorsqu’un smartphone est épuisé, il finit dans un tiroir, sur le marché de l’occasion en pleine croissance ou à la poubelle. Cependant, il s’agit d’un ordinateur et peut offrir une réelle puissance de traitement lorsqu’il est associé à d’autres.
Des informaticiens de l’Université de Californie à San Diego, en collaboration avec Google, prévoient d’utiliser un cluster informatique inhabituel construit à l’aide de 2 000 téléphones mobiles au lieu d’un serveur classique.
L’objectif est de montrer comment ces appareils peuvent servir de plates-formes informatiques à faible coût et à faible émission de carbone après que leurs propriétaires d’origine les ont abandonnés au profit de nouveaux widgets brillants permettant de faire défiler TikTok.
“Le projet est le fruit de l’idée originale de Jennifer Switzer, une ancienne doctorante de l’UCSD qui est maintenant postdoc chez Google”, a déclaré Ryan Kastner, professeur agrégé d’informatique à l’UCSD. El Reg.
Plus précisément, l’UCSD utilisera 2 000 smartphones Pixel Fold, gracieuseté de Google.
Google estime que la personne moyenne met à niveau son téléphone tous les quatre ans. Les appareils physiques et les batteries peuvent présenter une certaine usure due à des années d’utilisation, mais leurs fonctions informatiques de base restent intactes.
“Il s’agit simplement d’une énorme quantité d’ordinateurs mis au rebut, et le recyclage est une option terrible pour la plupart de ces smartphones”, a déclaré Kastner, ajoutant que Switzer a commencé à construire plusieurs petits clusters utilisant des smartphones pour prouver le concept. Depuis, la portée du projet s’est considérablement élargie.
Selon la Chocolaterie, les cartes mères représentent environ 50 % de l’empreinte carbone d’un smartphone.
Kastner note que bon nombre des premiers tests utilisaient des smartphones non modifiés, mais comme l’équipe l’a rapidement appris, ce n’était ni pratique ni sûr. “Lors des premières réunions avec Google, leurs ingénieurs ont déclaré que si vous les installez dans un centre de données, ces batteries ne fonctionneront pas et vous ne pourrez pas utiliser beaucoup de choses car elles présentent simplement un risque d’incendie”, a-t-il déclaré.
Une partie de ce travail a été réalisée par des chercheurs, tels que Patrick Pannuto, professeur d’informatique à l’UCSD, mais Kastner a déclaré que Google travaillait avec un tiers pour sortir les cartes mères des téléphones portables de la maison afin de les utiliser pleinement cet automne.
Après avoir retiré la carte mère du téléphone de sa coque, les puces cachées à l’intérieur sont encore suffisamment puissantes pour être utilisées pour diverses tâches, affirment les chercheurs.
Dans la plupart des cas, les performances monothread de ces puces sont aussi bonnes que celles des puces de centres de données multicœurs.
Les smartphones Pixel Fold, qui constituent la base du cluster, disposent d’un processeur Google Tensor G2 avec deux Cortex-X1 de 2,85 GHz, deux Cortex-A78 de 2,35 GHz, quatre cœurs Cortex-A55 Arm de 1,80 GHz, une mémoire GPU Mali-G710 MP7 et une mémoire.
Une première comparaison utilisant la suite SPEC suggère que 25 à 50 threads devraient fournir les mêmes performances qu’un serveur classique.
Au lieu de cela, le principal défi consiste à répartir la charge de travail sur plusieurs appareils, chacun doté d’un ou plusieurs cœurs, dont la plupart disposent de 8 à 12 Go de mémoire.
Les chercheurs de l’UCSD abordent ce défi sous deux angles différents. La première consiste à cibler les applications qui peuvent facilement s’intégrer dans un seul appareil. La seconde utilise Kubernetes pour orchestrer les déploiements de conteneurs dans des clusters de 25 à 50 téléphones.
Pour que cela fonctionne, l’appareil doit d’abord être installé avec le système d’exploitation Linux approprié pour la tâche. Bien qu’Android offre une excellente expérience mobile, il n’est pas conçu pour les rôles de serveur. Dans un article de blog, des chercheurs notent qu’Android inclut des applications malveillantes qui consomment trop de mémoire et vident votre batterie. Dans un environnement serveur, ces mécanismes de sécurité ne sont plus nécessaires.
Kastner nous dit que ce ne sera pas une tâche facile, mais l’équipe a fait des progrès constants pour que Linux fonctionne correctement sur ces appareils, y compris la prise en charge des GPU des téléphones. Certaines fonctionnalités restent inaccessibles, comme l’unité de traitement tensoriel intégrée à la puce.
Pour regrouper ces appareils, les fils doivent être connectés entre eux. Généralement, ces appareils se connectent via un réseau cellulaire ou Wi-Fi, mais ce n’est pas seulement peu pratique, mais cela pose également un problème de sécurité, a-t-il expliqué. Au lieu de cela, l’équipe utilisera des PCB qui fournissent de l’énergie et interrompent le réseau Ethernet filaire.
Selon les chercheurs, les charges de travail EdTech, d’évaluation et de recherche dans les universités, qui sont souvent basées sur le cloud, sont suffisamment légères pour fonctionner sans problème sur le cluster.
« La plupart de ces applications sont disponibles sur un seul smartphone avec des backends d’évaluation standard exécutés sur de petites instances cloud. » article de blog En savoir plus sur le déploiement prévu. “Les premiers tests montrent que même un téléphone portable de taille moyenne est capable de prendre en charge les niveaux les plus élevés de contribution des étudiants de plus de 75 ans.”
“De nombreuses fonctions telles que les charges de travail des services semblent avoir beaucoup de sens car elles sont sporadiques et ne nécessitent pas de calcul haute performance”, a déclaré Kastner.
En plus des applications informatiques traditionnelles, le cluster prendra en charge l’exploration du calcul parallèle et de la programmation système, ce qui ressemble à l’équivalent d’un smartphone. Amas Beowulf Dans les années 90, les chercheurs ont constaté la convergence des supercalculateurs à partir des ordinateurs grand public.
L’UCSD possède également le San Diego Supercomputing Center. Kastner nous a dit qu’il était prévu de mettre le cluster à la disposition des équipes travaillant dans le centre, ce qui signifie que nous pouvons nous attendre à ce que Linpack hautes performances fonctionne bientôt.
Une gamme complète de smartphones devrait être mise en vente cet automne. On nous dit que le cluster pourrait encore s’agrandir en fonction du déroulement de la première phase.
C’est loin d’être le seul cluster peu orthodoxe que nous ayons vu récemment. Sur la côte Pacifique depuis San Diego et Santa Barbara mis Quel était le plus grand cluster Raspberry Pi à l’époque.
Le système, développé en partenariat avec Oracle, compte 1 050 ordinateurs monocarte Raspberry Pi 3B+.
Récemment, nous sommes tombés sur un petit cluster réalisé par Gigabyte emballé 40 processeurs pour ordinateurs portables Intel Lunar Lake, chacun doté de huit cœurs et de 32 Go de mémoire, sont intégrés dans le système de la taille d’une boîte à pizza. ®