Trung tâm dữ liệu từ 2.000 điện thoại cũ giúp giảm 50% khí thải carbon
Liệu có thể biến những chiếc điện thoại cũ thành trung tâm dữ liệu hiệu quả, vừa tiết kiệm chi phí vừa giảm thiểu tác động môi trường? Một nhóm nhà khoa học tại Đại học California San Diego (UCSD), Mỹ, đã thực hiện điều này bằng cách tái sử dụng bo mạch chủ từ 2.000 điện thoại Pixel Fold đời 2023, tạo nên một giải pháp công nghệ mới đầy sáng tạo và thân thiện với môi trường.
Bối cảnh
Trong bối cảnh thế giới đang đối mặt với thách thức lớn về biến đổi khí hậu, việc giảm phát thải carbon trở thành ưu tiên hàng đầu. Ngành công nghệ thông tin, đặc biệt là các trung tâm dữ liệu, là nguồn tiêu thụ năng lượng và phát thải khí nhà kính đáng kể. Theo đó, việc tìm kiếm giải pháp giảm thiểu tác động môi trường trong sản xuất và vận hành thiết bị là rất cần thiết.
Điện thoại di động, thiết bị phổ biến và được thay mới nhanh chóng, đóng góp phần lớn vào lượng rác thải điện tử toàn cầu. Theo báo cáo của Liên Hợp Quốc năm 2024, mỗi năm thế giới thải ra khoảng 62 triệu tấn rác điện tử, trong đó chỉ 22% được thu gom và tái chế. Đáng chú ý, nhiều người dùng có thói quen cất giữ điện thoại cũ trong ngăn kéo thay vì tái sử dụng hoặc tái chế, gây lãng phí tài nguyên và tăng gánh nặng môi trường.
Diễn biến chính
Dự án do Google tài trợ và được chuyên trang phần cứng Tom's Hardware đưa tin ngày 15/6, thực hiện bởi nhóm nghiên cứu tại UCSD. Họ tháo rời bo mạch chủ từ 2.000 chiếc điện thoại Pixel Fold đời 2023, loại bỏ các linh kiện không cần thiết như màn hình, pin, camera để tạo thành các "máy chủ" phục vụ cho trung tâm dữ liệu.
Mỗi máy chủ được cấu thành từ một cụm 25-50 bo mạch chủ, được quản lý thông qua một ứng dụng chung. Dự án dự kiến hoàn thiện vào mùa thu năm nay, nhằm xây dựng trung tâm dữ liệu chi phí thấp và giảm phát thải carbon bằng cách giảm khai thác nguyên liệu thô trong sản xuất thiết bị.
Bo mạch chủ chiếm hơn 50% lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất điện thoại. Việc tái sử dụng linh kiện này thay vì phá dỡ và chiết tách kim loại quý không chỉ giảm chi phí mà còn có tác động lớn đến môi trường.
Khác với phát thải trong vận hành, dấu chân carbon từ sản xuất là thách thức phức tạp do vòng đời sử dụng ngắn của điện thoại. Ví dụ, một chiếc Pixel 10 dùng trong 3 năm phát thải khoảng 82 kg CO2e, trong đó 87% phát thải xảy ra trong quá trình sản xuất.
Theo Jennifer Switzer, nghiên cứu viên sau tiến sĩ tại UCSD và là một trong hai nhà nghiên cứu chính của dự án, hiệu năng xử lý của điện thoại ngày càng mạnh mẽ, thậm chí vượt trội so với bộ xử lý Intel Core-i3 phổ biến trong các máy chủ truyền thống.
Nhóm nghiên cứu công bố hiệu năng đơn luồng của "máy chủ" điện thoại tương đương hoặc tốt hơn so với máy chủ đa lõi của Asus, loại máy chủ được thiết kế cho các tác vụ trí tuệ nhân tạo và phân tích dữ liệu lớn. Tuy nhiên, điểm khác biệt lớn nhất là kích thước và số lõi xử lý, máy chủ truyền thống có hàng chục lõi đa luồng và bộ nhớ khổng lồ, trong khi máy chủ từ điện thoại chỉ có một số ít lõi và bộ nhớ 8-12 GB.
Trung tâm dữ liệu từ 2.000 điện thoại sẽ được sử dụng hỗ trợ các lớp chuyên ngành khoa học máy tính tại UCSD, như môn Tính toán song song và Lập trình hệ thống. Thử nghiệm ban đầu cho thấy cụm máy chủ chỉ gồm 20 điện thoại đã có thể hỗ trợ một lớp 75 sinh viên nộp bài với hiệu năng vượt trội so với máy chủ AWS.
Dự án trước đó của Jennifer Switzer sử dụng máy chủ từ điện thoại Pixel 3A thay thế máy chủ ảo Amazon EC2 C5 đã giảm 40 lần chi phí đầu tư và vận hành trong 3 năm đầu. Về phát thải carbon, việc dùng điện thoại cũ giúp giảm 10-19 lần lượng khí thải trên mỗi truy vấn so với máy chủ truyền thống do tiêu thụ điện thấp hơn.
Phân tích & Ý nghĩa
Giải pháp tái sử dụng điện thoại cũ làm trung tâm dữ liệu mở ra hướng đi mới cho ngành công nghệ thông tin, vừa tiết kiệm chi phí vừa giảm thiểu tác động môi trường. Việc giảm khai thác nguyên liệu thô và tận dụng linh kiện còn giá trị giúp giảm đáng kể lượng khí thải carbon phát sinh trong sản xuất thiết bị.
Đặc biệt, với tốc độ tiêu dùng điện thoại ngày càng nhanh và lượng rác thải điện tử gia tăng, sáng kiến này góp phần kéo dài vòng đời sản phẩm, giảm lượng rác thải và thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn trong công nghệ.
Đối với cộng đồng người Việt tại Séc và châu Âu, nơi nhiều người sử dụng điện thoại thông minh và các thiết bị điện tử hiện đại, xu hướng tái sử dụng và tái chế thiết bị cũ có thể giảm áp lực chi phí và góp phần bảo vệ môi trường sống chung.
Kết luận
Dự án xây dựng trung tâm dữ liệu từ 2.000 điện thoại cũ của nhóm nghiên cứu Đại học California San Diego, với sự tài trợ của Google, là bước tiến quan trọng trong việc giảm phát thải carbon và chi phí trong ngành công nghệ. Đây là minh chứng cho khả năng sáng tạo và ứng dụng công nghệ bền vững, mở ra cơ hội mới cho việc quản lý rác thải điện tử và phát triển trung tâm dữ liệu thân thiện môi trường.
Trung tâm dữ liệu từ 2.000 điện thoại cũ giúp giảm 50% khí thải carbon