Размещение центров обработки данных в космосе произойдет не скоро

Могут ли ИИ ненасытная жажда исправить колоссальные дата-центры, запустив их в космос? Технологические компании рассматривают низкую околоземную орбиту как потенциальное решение, но исследователи говорят, что это маловероятно в ближайшем будущем из-за множества сложных и нерешенных инженерных проблем.

огромный спрос Инвестиции в продукты генеративного искусственного интеллекта, такие как ChatGPT, создали беспрецедентную потребность в вычислительной мощности, которая требует как огромного пространства, так и гигаватт мощности, эквивалентной той, которую используют миллионы домов. В результате центры обработки данных все чаще питаются неустойчивыми источниками, такими как природный газ, а технологические компании утверждают, что возобновляемая энергия не может производить ни необходимое количество энергии, ни стабильность, необходимую для ее надежного использования.

Чтобы решить эту проблему, руководители технологических компаний, такие как Илон Маск и Джефф Безос, предложили запустить центры обработки данных на орбиту, где они могли бы питаться от солнечных батарей с постоянным доступом к более высокому уровню солнечного света, чем на Земле. Ранее в этом году Безос, который наряду с основателем Amazon также владеет космической компанией Blue Origin, заявил, что он предполагает появление гигаваттных центров обработки данных в космосе в течение 10–20 лет.

У Google есть более конкретные и ускоренные планы по созданию центров обработки данных в космосе. Пилотная программа под названием Project Suncatcher направлена на запуск двух прототипов спутников с чипами искусственного интеллекта TPU в 2027 году. Однако, возможно, самым продвинутым экспериментом по обработке данных в космосе на данный момент стал запуск в этом году одного графического процессора H100 компанией Starcloud, поддерживаемой Nvidia.

Этой вычислительной мощности явно недостаточно для запуска современных систем искусственного интеллекта. Например, считается, что OpenAI имеет в своем распоряжении миллион таких чипов, но достижение такого масштаба на орбите потребует от технологических компаний решения ряда нерешенных задач. «С точки зрения академических исследований, [space data centres] далеки от уровня производства», — говорит Бенджамин Ли в Пенсильванском университете, США.

По словам Ли, одной из крупнейших проблем, не имеющих очевидного решения, является огромный физический размер, обусловленный вычислительными потребностями ИИ. Это связано как с количеством энергии, которая потребуется от солнечных панелей, для которых потребуется огромная площадь поверхности, так и с необходимостью излучать тепло, производимое чипами, что является единственным вариантом охлаждения в космосе, где нет воздуха. «Вы не можете охладить их за счет испарения, как на Земле, обдувая их прохладным воздухом», — говорит Ли.

«Квадратные километры территории будут использоваться независимо как для производства энергии, так и для охлаждения», — говорит Ли. “Эти штуки довольно быстро становятся довольно большими. Когда вы говорите о мощности в 1000 мегаватт, это очень много в космосе”. Действительно, Starcloud заявляет, что планирует построить центр обработки данных мощностью 5000 мегаватт, который будет занимать площадь 16 квадратных километров, что примерно в 400 раз превышает площадь солнечных панелей на Международной космической станции.

По его словам, есть несколько многообещающих технологий, которые могут снизить это требование. Кришна Муралидхаран в Университете Аризоны, США, например, термоэлектрические устройства, способные преобразовывать тепло обратно в электричество и повышать эффективность чипов, работающих в космосе. «Это не проблема, это вызов», — говорит он. «Прямо сейчас мы можем решить эту проблему, используя эти большие панели радиаторов, но в конечном итоге это требует гораздо более сложных решений».

Но космос сильно отличается от Земли и в других отношениях, включая обилие высокоэнергетического излучения, которое может поражать компьютерные чипы и нарушать расчеты, вызывая ошибки. «Это все замедлит», — говорит Ли. «Вам придется перезапустить вычисления, вам придется восстанавливать и исправлять эти ошибки, поэтому, скорее всего, производительность того же чипа в космосе будет ниже, чем на Земле».

По словам Муралидхарана, такой масштаб потребует одновременного запуска тысяч спутников, для чего потребуются чрезвычайно точные лазерные системы для связи между центрами обработки данных и Землей, где свет будет частично зашифрован атмосферой. Но Муралидхаран надеется, что это не фундаментальные проблемы и со временем их можно будет решить. «Вопрос в том, когда, а не если», — говорит он.

Другая неопределенность заключается в том, будут ли ИИ по-прежнему требовать таких огромных вычислительных ресурсов к тому времени, когда будут доступны космические центры обработки данных, особенно если прогнозируемые достижения в возможностях ИИ не будут масштабироваться с увеличением вычислительной огневой мощи, которая существует некоторые ранние признаки из. «Вполне вероятно, что потребности в обучении достигнут пика или стабилизируются, а затем спрос на крупные, более масштабные центры обработки данных также достигнет пика и стабилизируется», — говорит Ли.

Однако в этом сценарии космические центры обработки данных все еще могут быть использованы, говорит Муралидхаран, например, для поддержки космических исследований на Луне или в Солнечной системе или для проведения наблюдений за Землей.