Несмотря на то, что к концу десятилетия технологические компании, как ожидается, потратят более 5 триллионов долларов по всему миру на наземные центры обработки данных, Илон Маск утверждает, что будущее вычислительных мощностей ИИ находится в космосе (на основе солнечной энергии), и что экономика и инженерные решения, необходимые для его работы, могут совпасть в течение нескольких лет.
За последние три недели SpaceX подала в Федеральную комиссию по связи планы по созданию сети центров обработки данных из одного миллиона спутников. Маск также заявил, что планирует объединить свой стартап в области искусственного интеллекта xAI с SpaceX для разработки орбитальных центров обработки данных. А на общем собрании на прошлой неделе он сообщил сотрудникам xAI, что компании в конечном итоге понадобится фабрика на Луне для создания спутников искусственного интеллекта, а также огромная катапульта для запуска их в космос.
«Самым дешевым местом для установки ИИ будет космос, и это произойдет в течение двух лет, может быть, самое позднее трех», — сказал Маск на встрече Всемирного экономического форума в Давосе в январе.
Маск не единственный, кто высказывает эту идею. Генеральный директор Alphabet Сундар Пичаи заявил, что Google изучает «прогрессивные» концепции центров обработки данных в космосе в конце этого десятилетия. Бывший генеральный директор Google Эрик Шмидт предупредил, что в отрасли «не хватает электроэнергии», и обсудил космическую инфраструктуру как возможное долгосрочное решение. Основатель Amazon и Blue Origin Джефф Безос заявил, что орбитальные центры обработки данных могут стать следующим шагом в космических проектах, призванных принести пользу Земле.
Тем не менее, хотя Маск и некоторые другие быки утверждают, что космический ИИ может стать прибыльным в течение нескольких лет, многие эксперты говорят, что до чего-то значительного масштаба еще далеко, особенно с учетом того, что основная часть инвестиций в ИИ продолжает поступать в наземную инфраструктуру. В их число входит суперкомпьютер Маска Colossus в Мемфисе, который, по оценкам аналитиков, будет стоить десятки миллиардов долларов.
Они подчеркивают, что, хотя ограниченные орбитальные вычисления осуществимы, ограничения, связанные с выработкой электроэнергии, рассеиванием тепла, логистикой запуска и затратами, делают космос плохой заменой наземным центрам обработки данных в ближайшем будущем.
Растущее давление на поддержку искусственного интеллекта
Возобновление интереса отражает растущее давление на отрасль, требующее найти способы обойти физические ограничения наземной инфраструктуры, включая перегруженные электросети, рост цен на электроэнергию и экологические проблемы. Об орбитальных центрах обработки данных говорили уже много лет, в основном как о спекулятивной или долгосрочной концепции; Но теперь, по мнению экспертов, появилась дополнительная безотлагательность, поскольку развитие искусственного интеллекта все больше зависит от постоянно растущей мощности для поддержки обучения и эксплуатации энергоемких моделей искусственного интеллекта.
«Многие умные люди действительно верят, что пройдет не так много лет, прежде чем мы не сможем генерировать достаточно энергии, чтобы удовлетворить то, что мы пытаемся разработать с помощью ИИ», — сказал Джефф Торнбург, генеральный директор Portal Space Systems и ветеран SpaceX, который руководил разработкой двигателя SpaceX Raptor. «Если это действительно так, нам нужно найти альтернативные источники энергии. Вот почему это стало настолько привлекательным для Илона и других».
Однако, хотя концепция центров обработки данных в космосе вышла за рамки научной фантастики, она вряд ли скоро вытеснит массивные объекты искусственного интеллекта, строящиеся на Земле.
«Люди относятся к этому цинично, потому что сейчас это технологически неосуществимо», — сказала Кэтлин Керли, аналитик-исследователь Центра безопасности и новых технологий Джорджтаунского университета, изучающая космическую экономику США. «Они говорят нам, что сроки для этого — 2030, 2035 годы, и я действительно не думаю, что это возможно».
Торнбург согласился, что препятствия огромны, даже если лежащая в их основе физика верна. «Мы знаем, как запускать ракеты; мы знаем, как выводить космические корабли на орбиту; и мы знаем, как создавать солнечные панели для выработки энергии», — сказал он. «И такие компании, как SpaceX, показывают, что мы можем массово производить космические аппараты с меньшими затратами. С такими транспортными средствами, как Starship, вы можете вывести на орбиту большое количество оборудования». Что касается того, правильно ли пытаться переместить центры обработки данных с Земли, чтобы использовать солнечную энергию на орбите, добавил он, «это не представляет никакой сложности».
Но жизнеспособность, предупредил Торнбург, не означает способность строить быстро или масштабно. «Я думаю, что всегда вопрос в том, сколько времени это займет», – сказал он.
Самые большие проблемы
Первая (и самая фундаментальная) проблема – это власть. По словам Торнбурга, для запуска центров обработки данных искусственного интеллекта на орбите потребуются «огромные» солнечные батареи, которых пока не существует. Современные чипы искусственного интеллекта, в том числе самые мощные графические процессоры Nvidia, требуют гораздо больше электроэнергии, чем могут надежно обеспечить современные спутники на солнечной энергии.
Бун Оой, профессор Политехнического института Ренсселера, изучающий долгосрочные проблемы полупроводников, представил масштабы в суровой перспективе: для выработки всего лишь одного гигаватта энергии в космосе потребуется около квадратного километра солнечных панелей. «Это чрезвычайно тяжело и очень дорого в запуске», — сказал он. Хотя стоимость транспортировки материалов на орбиту в последние годы снизилась, она по-прежнему стоит тысячи долларов за килограмм, что ставит вопрос о том, как снизить затраты, чтобы космические центры обработки данных могли экономически конкурировать с центрами на Земле.
Даже на орбите солнечная энергия непостоянна. Спутники регулярно проходят сквозь тень Земли, а солнечные панели не всегда могут оставаться оптимально ориентированными по отношению к Солнцу. В то же время чипам искусственного интеллекта требуется постоянное бесперебойное питание, даже если их потребление увеличивается во время интенсивных вычислений.
В результате орбитальным центрам обработки данных также потребуются большие бортовые батареи для сглаживания колебаний мощности, говорит Жозеп Микель Жорнет, профессор электротехники и вычислительной техники Северо-Восточного университета. На данный момент, отметил он, только один стартап, Lumen, успешно установил на спутник хотя бы один графический процессор Nvidia H100.
Охлаждение представляет собой еще одну нерешенную проблему. Хотя сам космос холодный, методы, используемые для охлаждения центров обработки данных на Земле (воздушный поток, жидкостное охлаждение и вентиляторы), не работают в вакууме. «Нет ничего, что могло бы снять жар», — сказал Джорнет. «Исследователи все еще ищут способы рассеять это тепло».
Другие препятствия включают космические пробки и задержки связи. По словам Керли, с увеличением количества космического мусора на низкой околоземной орбите управление и маневрирование большим количеством спутников потребует автономных систем, чтобы избежать столкновений. А для многих задач искусственного интеллекта связь с центрами обработки данных через спутники будет медленнее и менее энергоэффективной, чем использование наземных объектов, подключенных по оптоволокну.
«Если у вас есть центры обработки данных на Земле, оптоволоконные соединения всегда будут быстрее и эффективнее, чем отправка каждого сообщения на орбиту», — сказал Джорнет.
Ранние испытания, а не замена Земли
Эксперты сходятся во мнении, что к концу десятилетия могут появиться небольшие пилотные проекты, но они не смогут сравниться по масштабу с сегодняшними наземными центрами обработки данных.
«То, что мы увидим до 2030 года, — это итерация проекта», — сказал Торнбург, указывая на работу над солнечными панелями, системами отвода тепла и орбитальным позиционированием. «Будет ли все так, как планировалось? Нет. Будет ли это стоить столько, сколько мы думаем? Вероятно, нет».
Он добавил, что даже SpaceX еще несколько лет не сможет регулярно запускать свою ракету-носитель Starship с частотой, необходимой для поддержки такой инфраструктуры. “Они впереди, но им еще предстоит завершить разработку”, – сказал он. «Я думаю, пройдет как минимум три-пять лет, прежде чем мы увидим что-то, что действительно работает должным образом, и массовое производство будет запущено уже после 2030 года».
Джорнет поддержал это мнение. «Два или три года — это нереально в обещанных масштабах», — сказал он. «Мы можем увидеть три, четыре или пять спутников, которые вместе будут выглядеть как небольшой центр обработки данных. Но это будет на несколько порядков меньше, чем то, что мы строим на Земле».
Тем не менее Торнбург предостерег от полного исключения идеи орбитальных центров обработки данных. «Не стоит делать ставку против Илона», — сказал он, отметив долгую историю противостояния SpaceX скептицизму. В долгосрочной перспективе, добавил он, энергетическое давление, вызывающее интерес к орбитальным центрам обработки данных, вряд ли исчезнет. «Инженеры найдут способы заставить эту работу работать», — сказал он. «В долгосрочной перспективе это просто вопрос того, сколько времени это займет».
