Google 與 UCSD 合作，將約 2000 台 Google Pixel Fold 組裝成運算集群

美國加州大學聖地牙哥分校（UC San Diego）與 Google 合作，計劃將約 2000 台退役 Google Pixel Fold 手機的主機板重新組裝成運算集群，打造一個低成本、低碳的私有雲平台。這個「手機集群運算」（Phone Cluster Computing）專案，旨在讓智慧手機在電池老化或螢幕損壞後，繼續發揮處理器價值，減少電子廢棄物與硬體製造碳排放。

根據 Google 研究部落格與 UCSD 研究團隊說明，全球每年有數十億支智慧手機被汰換，平均使用週期約 4 年。即使螢幕或電池損壞，手機主機板上的處理器、記憶體與其他晶片仍具有相當運算能力。
專案發起人之一、原 UCSD 博士生、現任 Google 博士後研究員 Jennifer Switzer 表示，重新利用這些處理器，能大幅降低對新硬體的需求，進而減少製造過程產生的碳排放。主機板約占一部手機內含碳排放的 50%，因此延長其使用壽命具有顯著環境效益。

研究團隊採取以下步驟將手機轉為伺服器：

• 移除電池與外殼：避免電池在資料中心環境中造成火災風險。
• 安裝自訂 Linux 系統：取代原本的 Android（Android 因電池保護機制不適合長時間高負載運作）。
• 客製化網路連接：使用自製 PCB 提供有線 Ethernet 連接，避免 Wi-Fi 或行動網路的延遲與安全性問題。
• Kubernetes 編排：將多台手機主機板組成 25–50 台的小集群，並透過 Kubernetes 進行容器化工作負載管理。

目前使用的 Pixel Fold 搭載 Google Tensor G2 處理器，單執行緒效能已可與部分資料中心晶片匹敵。根據團隊測試，約 25–50 台手機組成的集群，在許多工作負載下已能達到傳統伺服器的運算量。

這個集群主要針對教育與一般研究用途，而非高階 AI 訓練或 HPC（高效能運算）：

• 支援電腦科學課程（如平行運算、系統程式設計）的作業批改與執行。
• 提供 Function-as-a-Service（FaaS）等彈性運算服務。
• 作為低碳替代方案，減少對新購伺服器的依賴。

團隊估計，一個中等規模的 20 台手機集群，已足以支援 75 名以上學生的課程尖峰提交需求。預計完整 2000 台集群將於 2026 年秋季 上線，可服務數百名研究人員與學生。

雖然概念可行，但實作仍面臨幾項挑戰：

• Linux 移植難度：需為手機硬體開發驅動程式，目前 GPU 支援已有進展，但 Tensor Processing Unit（TPU）存取仍有限。
• 網路與散熱管理：大規模部署時，有線網路佈線與電力、散熱設計需特別考量。
• 工作負載適配：手機處理器多為異質核心（big.LITTLE），需妥善分配任務。

這個專案被視為「循環經濟」在運算硬體領域的創新嘗試。隨著全球資料中心碳排放壓力增大，以及消費者手機汰換速度加快，如何有效再利用既有晶片資源，已成為重要議題。 Google 研究員 David Patterson 與 UCSD 教授 Ryan Kastner、Patrick Pannuto 等人均參與此專案，顯示科技大廠與學界正共同探索永續運算的新路徑。

參考資料:
https://research.google/blog/a-low-carbon-computing-platform-from-your-retired-phones/