구글·UC샌디에이고, 은퇴한 픽셀폰 2,000대로 저탄소 데이터센터 만든다

구글이 미국 UC샌디에이고 연구진을 지원해 수명을 다한 스마트폰에 '두 번째 삶'을 주는 연구를 공개했다. 은퇴한 스마트폰의 메인보드만 떼어내 군집으로 묶고 범용 컴퓨팅 플랫폼으로 재배치하는 '폰 클러스터 컴퓨팅'으로, 대학은 픽셀 스마트폰 2,000대로 만든 데이터센터를 구축해 수백 명의 연구자·학생에게 저비용·저탄소 클라우드 컴퓨팅을 제공할 계획이다.

컴퓨팅의 탄소 발자국은 크게 두 가지에서 나온다. 사용 중 소비하는 에너지에서 비롯되는 운영 탄소와, 하드웨어 제조에 따르는 내재 탄소다. 운영 탄소는 에너지 효율 개선과 청정에너지 사용으로 대응할 수 있지만, 제조 단계의 발자국은 더 까다로운 과제다. 새 하드웨어 생산을 줄이면 그만큼 배출을 피할 수 있다.

사람들은 평균 4년마다 휴대폰을 바꾸는데, 대개 새 기기와 새 기능을 원해서다. 하지만 교체된 폰 상당수는 프로세서·가속기·메모리·저장장치를 갖춘, 여전히 꽤 강력한 컴퓨터다. 최신 스마트폰의 단일 스레드 성능은 최신 멀티코어 서버와 동등하거나 오히려 더 낫다는 게 연구진의 설명이다.

가장 큰 차이는 크기다. 서버는 수십 개의 멀티스레드 코어와 막대한 메모리를 갖춘 반면, 스마트폰은 소수의 이종 코어와 8~12GB 메모리를 가진다. 따라서 스마트폰 용량에 맞거나 맞출 수 있는 작업을 골라내는 것이 핵심 과제가 된다.

소비자용 스마트폰을 그대로 데이터센터에 넣는 것은 위험하고 비효율적이다. 디스플레이·배터리·섀시·카메라 같은 부품은 서버 환경에 필요 없이 공간만 차지하며, 배터리처럼 데이터센터 환경에 부적합한 소재도 있다. 그래서 핵심 연산을 담은 메인보드만 남기고 나머지는 모두 제거하는데, 메인보드는 내부 탄소 평가 기준 내재 탄소의 약 50%를 차지해 가장 영향이 큰 부품을 겨냥한 셈이다.

안드로이드 운영체제는 이미 리눅스 기반이지만, 모바일용 안드로이드 사용자 영역은 범용 리눅스 배포판으로 교체한다. 이는 프로그래밍 가능성을 얻게 해줄 뿐 아니라, 소비자 기기에는 중요하지만 클라우드 컴퓨팅에는 불필요한 보호 기능들을 끄게 해준다. 예컨대 메모리를 많이 쓰는 앱을 억제하는 '저메모리 킬러' 데몬이 그런 사례다.

SPEC 벤치마크 결과 스마트폰 25~50대가 최신 서버 한 대에 해당하며, 폰들은 25~50대 단위의 자율 관리 클러스터로 묶여 쿠버네티스가 관리하는 컨테이너 앱으로 작업을 분산한다. 대학에서 쓰는 교육·채점·연구용 클라우드 앱 대다수는 AWS t3.micro(2 vCPU, 1GB 메모리) 같은 소형 인스턴스에서 도는 수준이어서, 스마트폰 한 대로도 충분히 감당할 수 있다.

UC샌디에이고 연구진은 병렬 연산과 시스템 프로그래밍 같은 컴퓨터과학 수업을 지원할 2,000대 규모 클러스터를 계획 중이다. 초기 실험에서는 20대 규모의 중간 클러스터만으로도 75명 이상 수업의 최대 제출량을 기본 AWS 백엔드보다 낮은 채점 지연으로 처리했다. 2,000대 배치는 이런 수업 100개를 동시에 감당할 수 있다.

이 배치는 통상 비용의 일부로 서버 50대분 연산을 제공하는 동시에, 대규모 스마트폰 기반 컴퓨팅의 시험대 역할도 한다. 특히 소비자용 하드웨어가 지속 사용 환경에서 얼마나 안정적인지를 검증할 예정이다. 전체 시스템은 2026년 가을 가동을 목표로 한다.