Cada año se desechan miles de millones de teléfonos móviles en todo el mundo y muchos de ellos todavía conservan sus procesadores intactos y utilizables. Al mismo tiempo, la industria tecnológica planea invertir cientos de miles de millones de dólares en una nueva generación de hardware informático de IA, y la producción de este hardware traerá enormes costos ambientales. Con el fin de tender un puente entre las necesidades de potencia informática y la realidad de los desechos electrónicos, Google y la Universidad de California en San Diego han desarrollado una solución para construir servidores utilizando procesadores de teléfonos móviles desechados para resolver el problema de los desechos y al mismo tiempo proporcionar una plataforma informática con bajas emisiones de carbono.
Esta idea se llama "computación en clúster de teléfonos móviles". En lugar de tratar los teléfonos inteligentes viejos como productos electrónicos de consumo desechados, el equipo de investigación los está desmantelando hasta su núcleo informático: la placa base, que integra el procesador, la memoria y el almacenamiento. Se retiran la pantalla, la batería, el cuerpo, la cámara y otros componentes relacionados con la forma del teléfono móvil, y luego la placa base se vuelve a empaquetar en forma de clúster y se implementa como una plataforma informática general. Google y la Universidad de California en San Diego están construyendo actualmente un centro de datos que consta de placas base de teléfonos Pixel de 2000, que se espera que esté en línea en el otoño de 2026.
Impulsada por la ola de IA, la demanda global de potencia informática está aumentando a un ritmo exponencial sin precedentes, y los chips de procesamiento y almacenamiento son la base de hardware central que respalda esta potencia informática. Algunas organizaciones industriales predicen que la inversión de la industria de la IA en infraestructura sólo este año superará el billón de dólares. Por el contrario, la fabricación de semiconductores es un proceso industrial muy complejo y que consume mucha energía, y se espera que sus emisiones de gases de efecto invernadero alcancen los 277 millones de toneladas de dióxido de carbono equivalente en 2030.
Por otro lado, una gran cantidad de teléfonos móviles que todavía tienen procesadores intactos están siendo tirados a los vertederos. Según el Foro WEEE, sólo en 2022 se desecharán más de 5 mil millones de teléfonos móviles. El equipo de investigación tomó como muestra los teléfonos móviles emblemáticos lanzados alrededor de 2022, supuso que el consumo continuo de energía informática de cada chip a nivel de sistema de telefonía móvil era de aproximadamente 3,2 vatios, aplicó este valor a los 5 mil millones de teléfonos móviles desechados anteriormente y concluyó que alrededor de 16 gigavatios de potencia informática teórica en servicio fueron abandonados en el montón de basura. Incluso teniendo en cuenta que sólo la mitad de esos procesadores todavía están disponibles, eso todavía proporciona alrededor de 8 gigavatios de potencia informática potencial. A modo de comparación, el plan multicampus Hyperion de Meta, uno de los proyectos de centros de datos a gran escala planificados en todo el mundo, también tiene una potencia informática total objetivo de alrededor de 5 GW.
El contraste resalta la contradicción: la industria tecnológica planea pagar enormes costos y soportar enormes emisiones de carbono por nuevos chips informáticos, pero al mismo tiempo descartar los recursos informáticos que ya existen. Por supuesto, los datos de potencia informática abandonados anteriores siguen siendo una estimación teórica, y la situación real es más compleja y diversa. Aun así, si una pequeña porción de estos recursos informáticos puede reciclarse y utilizarse de manera efectiva, la huella de carbono de la industria informática en general puede reducirse sustancialmente.
El esfuerzo de colaboración de Google con la Universidad de California en San Diego es una respuesta a este problema, al menos comenzando con una muestra más pequeña. El proyecto se centra en las llamadas “emisiones de carbono incorporadas”, que son responsabilidades de emisiones que están escritas en todo el proceso de fabricación del hardware y ocurren antes de que se encienda el equipo. Redistribuyendo procesadores que han sido fabricados y cuyos costos implícitos de emisiones de carbono han sido "resueltos", el proyecto espera obtener la potencia de cálculo equivalente a un servidor sin aumentar las emisiones de fabricación de un conjunto de servidores.
Desde un punto de vista técnico, los teléfonos móviles antiguos no pueden insertarse directamente en un bastidor y servir como servidores. En primer lugar, es necesario desmontar el teléfono móvil, dejando sólo la placa base que lleva las funciones informáticas básicas. Las investigaciones señalan que la propia placa base representa aproximadamente el 40% de las emisiones totales de carbono incorporadas de los teléfonos móviles. Aunque eliminar componentes como pantallas y baterías significa que algunas emisiones de carbono incorporadas aún se desperdician, desde una perspectiva de reciclaje, el reciclaje exitoso de placas base sigue siendo un enorme beneficio ambiental.
Después del desmontaje del hardware, la transformación a nivel de software es un paso fundamental. El propio Android está construido sobre Linux, pero su espacio de usuario orientado a dispositivos móviles está diseñado para dispositivos de consumo y no es adecuado para cargas en la nube. Por lo tanto, los investigadores reemplazaron el espacio de usuario original de Android con una distribución de Linux de propósito general, obteniendo así un entorno más programable y permitiendo que todo el grupo de placas base se comporte más cerca de la infraestructura informática tradicional. La actualización del sistema operativo también elimina algunas protecciones de seguridad que son necesarias en teléfonos personales pero no necesarias en un entorno de nube. Una vez completada la transformación, la placa base lógicamente se ha convertido en un servidor Linux pequeño y eficiente.
Entonces, desde una perspectiva de rendimiento, ¿se pueden analizar los procesadores de teléfonos móviles en la misma dimensión que la potencia informática de los servidores en la nube? El argumento técnico dado por Google es más optimista de lo que muchos esperaban. La compañía dijo que el rendimiento de un solo subproceso de los grandes núcleos de los teléfonos inteligentes modernos puede alcanzar o incluso superar el rendimiento de un solo núcleo de los actuales servidores de centros de datos de múltiples núcleos. En una prueba de comparación interna, Google realizó pruebas comparativas SPEC en un teléfono móvil Pixel Fold 2023 y un servidor de centro de datos ASUS RS720A‑E11. Los resultados mostraron que el gran núcleo del Pixel superó al núcleo básico del centro de datos del servidor en múltiples escenarios de prueba.
Por supuesto, esto no significa que "un teléfono móvil sea igual a un servidor". Los servidores normales suelen tener muchos más núcleos que los teléfonos móviles, mayor espacio de memoria, mayor ancho de banda, canales de E/S más completos y capacidades de redundancia de hardware y administración a nivel empresarial diseñadas para el funcionamiento las 24 horas del día de los centros de datos. En comparación, un smartphone suele tener sólo unos pocos núcleos de CPU heterogéneos y entre 8 y 12 GB de memoria. Por lo tanto, la clave para una utilización eficaz es encontrar los tipos de cargas de trabajo que pueden ejecutarse dentro de estas limitaciones de recursos o que pueden dividirse claramente en una gran cantidad de nodos pequeños.
Las áreas de aplicación prioritarias actuales de UC San Diego son la informática de enseñanza e investigación. Según la evaluación de Google, un grupo de tamaño mediano que consta de 20 teléfonos móviles puede soportar los requisitos máximos de envío de tareas de un curso de más de 75 estudiantes y es mejor que el backend predeterminado de AWS en términos de retraso de corrección. Si la escala se amplía a los 2.000 teléfonos móviles que Google planea implementar en el otoño de 2026, la escuela espera poder admitir alrededor de 100 cursos de este tipo al mismo tiempo. Google describe la implementación como una potencia informática equivalente a unos 50 servidores a una fracción del coste tradicional.
En la actualidad, el proyecto aún se encuentra en sus primeras etapas y hay muchos problemas técnicos y de ingeniería conocidos y desconocidos que deben resolverse. La confiabilidad es una de las grandes incógnitas: los teléfonos de consumo nunca fueron diseñados para funcionar "a plena carga, 24 horas al día, 7 días a la semana" durante años en un entorno de centro de datos. Este proyecto está claramente posicionado como un "banco de pruebas de computación a gran escala basado en teléfonos inteligentes" para observar el rendimiento del hardware de consumo bajo cargas elevadas y sostenidas. Nadie sabe con certeza cuál sería la tasa de fallas si un rack lleno de nodos de cómputo hechos de placas base de teléfonos móviles funcionara continuamente durante un largo período de tiempo, pero descubrirlo fue parte del experimento.
Además del chip en sí, también hay una gran cantidad de cuestiones prácticas relacionadas con "más allá del silicio" que deben verificarse. Por ejemplo, cómo desmantelar de forma segura los teléfonos móviles y retirar las baterías y otros componentes que no son adecuados para el entorno del centro de datos en condiciones a gran escala, cómo controlar los costos de mano de obra y la complejidad del proceso, y cómo hacer que todo el proceso de reciclaje sea económicamente escalable, en lugar de simplemente quedarse en la etapa de prototipo de investigación. Estos factores de fricción aparentemente “poco atractivos” determinarán en última instancia si esta idea tiene posibilidades de convertirse en una infraestructura real. A medida que el centro de datos entre oficialmente en funcionamiento este otoño, también se espera que la industria obtenga más respuestas sobre si este intento de potencia informática con bajas emisiones de carbono se puede implementar en el mundo real.