La huella de carbono derivada de la informática representa un desafío medioambiental, dividiéndose entre las emisiones operativas por el consumo de energía, y las emisiones correspondientes a la fabricación de los equipos físicos. Mientras que el primer aspecto se aborda mediante mejoras en la eficiencia energética y el uso de fuentes de energía no contaminantes, el impacto de la fabricación resulta más complejo de mitigar.
Por término medio, los consumidores renuevan sus teléfonos móviles cada cuatro años, impulsados principalmente por el deseo de adquirir nuevos dispositivos y acceder a funcionalidades actualizadas. Sin embargo, una gran parte de estos terminales desechados mantiene intacta su capacidad de procesamiento, erigiéndose como ordenadores plenamente funcionales.
El rendimiento de un único hilo en los núcleos de los teléfonos móviles actuales iguala o supera al de los servidores multinúcleo contemporáneos. La diferencia fundamental radica en el tamaño y la capacidad, ya que un servidor alberga decenas de núcleos y una gran capacidad de memoria, frente a los núcleos heterogéneos y la memoria de entre ocho y doce gigabytes que posee un smartphone estándar.
Para aprovechar este potencial y reducir la necesidad de extraer nuevas materias primas para fabricar nuevos ordenadores, investigadores de la Universidad de California en San Diego, con el apoyo de Google, han desarrollado una estrategia denominada computación en clúster de teléfonos, un proceso consistente en extraer las placas base de los teléfonos móviles retirados para agruparlas y volver a desplegarlas como una plataforma informática de propósito general en la nube.
La implementación directa de teléfonos de consumo en un centro de datos resultaría ineficiente y arriesgada debido a componentes innecesarios en dicho contexto, como la pantalla, el chasis, las cámaras y las baterías, cuyos materiales no están adaptados para dicho entorno. Por ello, los dispositivos se procesan para conservar únicamente la placa base, la cual concentra aproximadamente la mitad de la huella de carbono de la fabricación del aparato.
A nivel de software, y aunque el sistema operativo Android se basa en Linux, se hace necesario sustituirlo por otra plataforma más completa, en este caso concreto, una distribución de GNU/Linux de propósito general, debido al enfoque hacia el usuario final de Android. Este cambio no solo facilita la adaptabilidad del software, sino que también desactiva protecciones propias de los dispositivos de consumo que resultan innecesarias para la computación en la nube, como los sistemas que limitan el funcionamiento de las aplicaciones que consumen mucha memoria.
La gestión de las tareas a través de múltiples dispositivos se soluciona utilizando aplicaciones agrupadas administradas mediante la plataforma Kubernetes, organizando los teléfonos en grupos autónomos de entre veinticinco y cincuenta unidades, una cantidad que equivale al rendimiento de un servidor convencional. Muchas aplicaciones informáticas de ámbito académico se ajustan a las capacidades de un único teléfono móvil para alojarlas.
Las pruebas iniciales con esta arquitectura han demostrado que un grupo de veinte terminales puede soportar el ritmo máximo de envío de trabajos de una clase de más de setenta y cinco alumnos, con tiempos de respuesta inferiores a los de las infraestructuras comerciales de nube convencionales.
Como culminación del proyecto, la universidad tiene previsto poner en marcha este próximo otoño, un centro de datos construido a partir de dos mil teléfonos de la gama Pixel, una instalación que proporcionará servicios en la nube de bajo coste y huella de carbono reducida a cientos de investigadores y estudiantes, siendo capaz de dar soporte a un centenar de clases de forma simultánea, y servirá como banco de pruebas para evaluar la fiabilidad del hardware de bajo consumo un uso continuado.
