• הפשטת חומרה: העובדים מפרקים כל טלפון כדי להסיר את המסך, הסוללה, המצלמה והמעטפת החיצונית . מה שנשאר הוא לוח האם, המכיל את המעבד, הזיכרון והאחסון – הרכיבים היחידים הנחוצים לחישוב.
• ההיגיון הפחמני: ההתמקדות בלוח האם אינה שרירותית. על פי גוגל, כ-50% מטביעת הרגל הפחמנית של ייצור הטלפון טמונים בלוח האם בלבד. השימוש החוזר בו לוכד את הערך הפחמני הגבוה ביותר תוך השלכת השאר .
• החלפת מערכת ההפעלה: לאחר שהטלפון מופשט פיזית, מערכת ההפעלה אנדרואיד נמחקת ומוחלפת בהפצת לינוקס כללית. מהלך זה מסיר את כל המגבלות הייחודיות למכשירים ניידים ומאפשר למכשיר לפעול כמו כל מכונת לינוקס סטנדרטית .
• תזמור: לאחר הרצת לינוקס, כל לוח אם עובר קונטיינריזציה ומנוהל כחלק מאשכול אחיד באמצעות Kubernetes ו-Docker . שכבת תוכנה זו מאפשרת הרצה של יישומים בסביבה נטולת-שרת (Serverless) וגם יישומי מחשוב עתירי ביצועים בו-זמנית על גבי אשכול הטלפונים .

גישה זו נשענת על שנים של מחקר מקדים. אבות טיפוס קודמים, כולל פרויקט בשם "Renée", החליפו את האנדרואיד במערכת Ubuntu Touch על אשכולות קטנים יותר של טלפונים משומשים כדי לספק יכולות Function-as-a-Service, מה שהוכיח את ההיתכנות הרחבה יותר של הרעיון .

ביצועים: טלפונים ישנים, שקולים לשרתים חדשים

למרות גילם, הטלפונים המופשטים אורזים צפיפות חישובית מפתיעה. הפרויקט משתמש במדד הביצועים SPEC למדידת תפוקה, והתוצאות מספקות השוואה ברורה.

על פי מדד SPEC, 25–50 לוחות אם של טלפונים משתווים לביצועי המחשוב של שרת מודרני אחד . בהתבסס על יחס זה, אשכול מלא של 2,000 טלפונים צפוי לספק כוח עיבוד השווה בערך ל-40–80 שרתים, והכל בלי לייצר שבבים חדשים .

ניסויים בתנאי אמת כבר אישרו את הרעיון. אשכול בדיקה מוקדם בן 20 טלפונים טיפל במטלות בדיקה עבור קורס בן 75 סטודנטים מהר יותר משרת ענן קטן, מה שהוכיח שהגישה עובדת למשימות מעשיות ומיידיות . מחקר קודם גם מצא כי אשכול קטן של טלפונים חכמים שיצאו משימוש יכול – בטביעת רגל פחמנית נמוכה משמעותית ממחשוב ענן מסורתי – להשתוות בערך ולעתים אף לעלות על ביצועיו של שרת חדש בעת הרצת חבילות benchmarking עם עומסי עבודה סינתטיים .

זווית הקיימות: פחמן, פסולת אלקטרונית ומדד חדש

הטיעון הסביבתי של הפרויקט נשען על שלושה עמודי תווך: הפחתת פחמן מגולם, צמצום פסולת אלקטרונית, ומדידת הפשרות באמצעות מדד חדש.

• פחמן מגולם: ייצור שרתים חדשים כרוך בעלות פחמנית משמעותית ברמת המפעל. על ידי שימוש חוזר בחומרה שעדיין יש לה יכולת חישוב שימושית, הפרויקט מפחית ישירות את הצורך לייצר ציוד חדש .
• צמצום פסולת אלקטרונית: טלפונים חכמים לעתים קרובות שוכבים ללא שימוש במגירות או נגרסים למחזור כשהמעבדים שלהם עדיין עובדים בצורה מושלמת. פרויקט Junkyard Computing מאריך את החיים השימושיים של מכשירים אלה, ומשאיר שבבים פונקציונליים בשירות למשך שנים מעבר למחזור החיים הנייד הטיפוסי שלהם . מחקר קודם מציין שמעבדי טלפונים חכמים יכולים לרוץ באופן אמין לפחות שש שנים בתנאי מרכז נתונים .
• עצימות פחמנית חישובית (Computational Carbon Intensity): כדי להפוך את הפשרות הללו למדידות, צוות המחקר הציג מדד ביצועים חדש בשם "עצימות פחמנית חישובית" (CCI). CCI מאזן בין המשך השירות של מכשירים ישנים לבין העלות הפחמנית הסופר-לינארית של בניית חדשים, ומספק מסגרת להחלטה מתי שימוש חוזר הגיוני מבחינה סביבתית .

מה צפוי השנה: הפריסה בקמפוס UCSD

אשכול 2,000 הטלפונים אינו רק אבטיפוס מעבדתי – יש לו משימה קונקרטית בקמפוס האוניברסיטה החל מסתיו 2026.

• מטלות קורס: האשכול יריץ קורסים אמיתיים של מדעי המחשב ב-UCSD, כולל קורסים בתכנות מקבילי ובתכנות מערכות . הסטודנטים יתקשרו ויתכנתו מול מערכת מבוזרת הבנויה מחומרה צרכנית, ויקבלו התנסות מעשית בעבודה עם אשכולות בקנה מידה גדול.
• מחקר אמינות: מעבר למטלות הקורס, הפריסה משמשת גם כמחקר אמינות ארוך טווח. צוות המחקר יצפה כיצד לוחות אם של טלפונים ברמה צרכנית מחזיקים מעמד תחת דפוסי שימוש רציפים ובתפוקה מלאה האופייניים למרכזי נתונים . לממצאים עשויה להיות השפעה על האופן שבו חברות ומוסדות מתייחסים להיצע העצום וההולך וגדל של מכשירים משומשים אך עדיין בעלי יכולת.

• הפשטת חומרה: העובדים מפרקים כל טלפון כדי להסיר את המסך, הסוללה, המצלמה והמעטפת החיצונית . מה שנשאר הוא לוח האם, המכיל את המעבד, הזיכרון והאחסון – הרכיבים היחידים הנחוצים לחישוב.
• ההיגיון הפחמני: ההתמקדות בלוח האם אינה שרירותית. על פי גוגל, כ-50% מטביעת הרגל הפחמנית של ייצור הטלפון טמונים בלוח האם בלבד. השימוש החוזר בו לוכד את הערך הפחמני הגבוה ביותר תוך השלכת השאר .
• החלפת מערכת ההפעלה: לאחר שהטלפון מופשט פיזית, מערכת ההפעלה אנדרואיד נמחקת ומוחלפת בהפצת לינוקס כללית. מהלך זה מסיר את כל המגבלות הייחודיות למכשירים ניידים ומאפשר למכשיר לפעול כמו כל מכונת לינוקס סטנדרטית .
• תזמור: לאחר הרצת לינוקס, כל לוח אם עובר קונטיינריזציה ומנוהל כחלק מאשכול אחיד באמצעות Kubernetes ו-Docker . שכבת תוכנה זו מאפשרת הרצה של יישומים בסביבה נטולת-שרת (Serverless) וגם יישומי מחשוב עתירי ביצועים בו-זמנית על גבי אשכול הטלפונים .

גישה זו נשענת על שנים של מחקר מקדים. אבות טיפוס קודמים, כולל פרויקט בשם "Renée", החליפו את האנדרואיד במערכת Ubuntu Touch על אשכולות קטנים יותר של טלפונים משומשים כדי לספק יכולות Function-as-a-Service, מה שהוכיח את ההיתכנות הרחבה יותר של הרעיון .

ביצועים: טלפונים ישנים, שקולים לשרתים חדשים

למרות גילם, הטלפונים המופשטים אורזים צפיפות חישובית מפתיעה. הפרויקט משתמש במדד הביצועים SPEC למדידת תפוקה, והתוצאות מספקות השוואה ברורה.

על פי מדד SPEC, 25–50 לוחות אם של טלפונים משתווים לביצועי המחשוב של שרת מודרני אחד . בהתבסס על יחס זה, אשכול מלא של 2,000 טלפונים צפוי לספק כוח עיבוד השווה בערך ל-40–80 שרתים, והכל בלי לייצר שבבים חדשים .

ניסויים בתנאי אמת כבר אישרו את הרעיון. אשכול בדיקה מוקדם בן 20 טלפונים טיפל במטלות בדיקה עבור קורס בן 75 סטודנטים מהר יותר משרת ענן קטן, מה שהוכיח שהגישה עובדת למשימות מעשיות ומיידיות . מחקר קודם גם מצא כי אשכול קטן של טלפונים חכמים שיצאו משימוש יכול – בטביעת רגל פחמנית נמוכה משמעותית ממחשוב ענן מסורתי – להשתוות בערך ולעתים אף לעלות על ביצועיו של שרת חדש בעת הרצת חבילות benchmarking עם עומסי עבודה סינתטיים .

זווית הקיימות: פחמן, פסולת אלקטרונית ומדד חדש

הטיעון הסביבתי של הפרויקט נשען על שלושה עמודי תווך: הפחתת פחמן מגולם, צמצום פסולת אלקטרונית, ומדידת הפשרות באמצעות מדד חדש.

• פחמן מגולם: ייצור שרתים חדשים כרוך בעלות פחמנית משמעותית ברמת המפעל. על ידי שימוש חוזר בחומרה שעדיין יש לה יכולת חישוב שימושית, הפרויקט מפחית ישירות את הצורך לייצר ציוד חדש .
• צמצום פסולת אלקטרונית: טלפונים חכמים לעתים קרובות שוכבים ללא שימוש במגירות או נגרסים למחזור כשהמעבדים שלהם עדיין עובדים בצורה מושלמת. פרויקט Junkyard Computing מאריך את החיים השימושיים של מכשירים אלה, ומשאיר שבבים פונקציונליים בשירות למשך שנים מעבר למחזור החיים הנייד הטיפוסי שלהם . מחקר קודם מציין שמעבדי טלפונים חכמים יכולים לרוץ באופן אמין לפחות שש שנים בתנאי מרכז נתונים .
• עצימות פחמנית חישובית (Computational Carbon Intensity): כדי להפוך את הפשרות הללו למדידות, צוות המחקר הציג מדד ביצועים חדש בשם "עצימות פחמנית חישובית" (CCI). CCI מאזן בין המשך השירות של מכשירים ישנים לבין העלות הפחמנית הסופר-לינארית של בניית חדשים, ומספק מסגרת להחלטה מתי שימוש חוזר הגיוני מבחינה סביבתית .

מה צפוי השנה: הפריסה בקמפוס UCSD

אשכול 2,000 הטלפונים אינו רק אבטיפוס מעבדתי – יש לו משימה קונקרטית בקמפוס האוניברסיטה החל מסתיו 2026.

• מטלות קורס: האשכול יריץ קורסים אמיתיים של מדעי המחשב ב-UCSD, כולל קורסים בתכנות מקבילי ובתכנות מערכות . הסטודנטים יתקשרו ויתכנתו מול מערכת מבוזרת הבנויה מחומרה צרכנית, ויקבלו התנסות מעשית בעבודה עם אשכולות בקנה מידה גדול.
• מחקר אמינות: מעבר למטלות הקורס, הפריסה משמשת גם כמחקר אמינות ארוך טווח. צוות המחקר יצפה כיצד לוחות אם של טלפונים ברמה צרכנית מחזיקים מעמד תחת דפוסי שימוש רציפים ובתפוקה מלאה האופייניים למרכזי נתונים . לממצאים עשויה להיות השפעה על האופן שבו חברות ומוסדות מתייחסים להיצע העצום וההולך וגדל של מכשירים משומשים אך עדיין בעלי יכולת.