论文分享——Junkyard Computing: Repurposing Discarded Smartphones to Minimize Carbon
每年售出15亿部智能手机，大多数在不到两年后退役。这些不想要的智能手机既没有被丢弃，也没有被回收，而是存放在垃圾抽屉和存储单元里。这种计算储备代表了大量浪费的潜力：现代智能手机具有越来越多的性能和节能处理器、广泛的网络能力和可靠的内置电源。这个项目研究了将这些不需要的智能手机重新利用为“垃圾场电脑”的能力。垃圾场计算机通过延长设备寿命来增长全球计算能力，并通过取代新设备的制造来节省碳排放。
论文链接：https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3575693.3575710
发表会议：ASPLOS-2023
摘要
每年售出15亿部智能手机，大多数在不到两年后退役。这些不想要的智能手机既没有被丢弃，也没有被回收，而是存放在垃圾抽屉和存储单元里。这种计算储备代表了大量浪费的潜力：现代智能手机具有越来越多的性能和节能处理器、广泛的网络能力和可靠的内置电源。这个项目研究了将这些不需要的智能手机重新利用为“垃圾场电脑”的能力。垃圾场计算机通过延长设备寿命来增长全球计算能力，并通过取代新设备的制造来节省碳排放。
引言
我们引入了一种新的碳感知性能度量方法。计算碳强度（CCI）测量一个设备的寿命碳影响与它执行的寿命有用计算。CCI量化了延长计算设备的使用寿命的价值。我们将CCI应用于旧服务器、旧笔记本电脑和旧智能手机。
这三幅图显示了自2013年以来每年发布的五款最受欢迎的安卓手机的性能、内核数量和内存。得分为1相当于英特尔酷睿i3处理器。实线表示平均值。阴影显示了最小范围和最大范围。
研究内容
计算碳强度（CCI）是每单位计算工作释放的二氧化碳当量。在设备的整个寿命中计算这个度量，以得到它们的摊销碳强度。
CM是与该设备的制造相关的碳排放，CC是与计算相关的碳排放，CN是与网络相关的碳排放。
将废弃的智能手机转换为通用的计算节点。两种方式：边缘计算，集群独立运行，只访问蜂窝网络；集群可以访问预先存在的WiFi或者有线网络。对于超过30个设备的较大集群，WiFi难以保证通信，在数据中心采用有线手机集群。对于远离基础设施的较小集群，采用树状拓扑结构，将手机分为5组，每组有一个热点设备，通过LTE与WiFi通信。
数据中心冷却可占操作能源消耗的40%，对集群的手机来说这将会以服务器风扇出现。一个行为良好的设备不应该因其操作而过热。在60-70°C，设备将关闭以保护用户，手机在大约40-50°C开始节流，这将会降低冷却的需求。
智能手机的一个关键优势是其内置电池。通过在节碳更高的可再生能源（“绿色”）能源生产期间充电，我们可以降低集群的运行碳强度。
在加州，电网的碳强度往往与太阳能生产趋势反相关，智能充电算法会在太阳能产量最高的时候（中午）进行充电。
智能手机电池在大约2500次循环后无法使用。Pixel3A的电池包含碳为2.00 kgCO2e，预计寿命为2.3年。更换电池C
- 发表于 2024-03-12 21:58
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