Запуск Starship від SpaceX у березні поточного року має потенціал втілити в життя ідею розміщення дата-центрів на орбіті, як стверджують оглядачі The Economist.
Інтерес до навколоземних ЦОД обумовлений кризою з інфраструктурою на землі. Згідно зі звітом Sightline Climate, від 30% до 50% потужностей, запланованих до запуску цьогоріч, можуть бути відкладені через складнощі з дозволами, підключенням до електромереж і протестними акціями місцевих мешканців.
У деяких штатах Америки введено обмеження на будівництво, в той час як потреба в електроенергії для штучного інтелекту продовжує зростати.
Альтернативою може послужити розташування серверів у космосі, де доступна безмежна сонячна енергія. У листопаді 2024 року фірма Starcloud запустила космічний апарат Starcloud-1 розміром із побутовий холодильник зі стандартним чипом Nvidia H100. На ньому успішно проводилося навчання мовної моделі NanoGPT на основі творів Шекспіра, а також було запущено відкриту модель Gemma від Google.
Складнощі
Головною перешкодою, як і раніше, є вартість запуску. Наразі транспортування кілограма корисного навантаження на Falcon 9 обходиться в $3400, на Falcon Heavy — $1500. Не менш суттєвими є ще два аспекти:
- питома продуктивність — обсяг обчислювальної потужності у ватах на кілограм супутника;
- ціна супутника — у доларах за ват.
Ці показники тісно пов’язані з вагою та ефективністю сонячних батарей і систем відведення тепла.
Іншим важливим питанням є вплив радіації на стабільність роботи ШІ-чипів у космосі. Для оцінки можливості реалізації проєкту космічних дата-центрів необхідно враховувати всі перелічені фактори, як зауважили у The Economist.
Інженер космічного стартапу Varda, Ендрю МакКаліп, розробив онлайн-калькулятор, який дозволяє порівняти витрати на космічний і наземний дата-центри заданої потужності.
Згідно з його підрахунками, спорудження наземного ЦОД потужністю 1 ГВт і п’ятирічна експлуатація коштуватимуть $15,9 млрд. Космічний аналог (за умови вартості запуску $500/кг, питомої потужності 37 Вт/кг, ціни супутника $22/Вт і 98% часу освітленості) оцінюється в $51,1 млрд. В обидві суми не включено вартість самих ШІ-чипів (GPU) — вона варіюватиметься від $15 млрд до $30 млрд і буде однаковою для обох варіантів.
Вирішення
Компанія Starcloud, заснована у 2024 році спеціально для впровадження концепції космічних обчислень, вже отримала перші результати. Експеримент із запуском супутника Starcloud-1 на платформі Nvidia H100 надав інформацію про функціонування чипів у космічних умовах і дав змогу уточнити ключові параметри для подальших розрахунків.
Показник питомої потужності в 37 Вт/кг, використаний у базових розрахунках, запозичено із супутників Starlink. Однак ШІ-супутникам не потрібні важкі антени для зв’язку із Землею — лише лазерні канали зв’язку із сусідніми апаратами.
Це означає, що значно більшу частину маси можна направити безпосередньо на обчислення. Генеральний директор SpaceX Ілон Маск вважає досяжною питому потужність у 100 Вт/кг, а в перспективі й 150 Вт/кг. У Starcloud закладають у свої плани більш обережні 70 Вт/кг.
Аналогічна ситуація склалася і з ціною супутників. У Starlink вона становить близько $22/Вт. ШІ-супутник без дорогих комунікаційних компонентів має бути суттєво дешевшим.
Керівник Starcloud Філіп Джонстон озвучив ціль «менше $5/Вт» (без урахування GPU). За таких цілком реалістичних показників (70 Вт/кг і $5/Вт) вартість космічного дата-центру знижується до $16,7 млрд — лише на 5% дорожче за наземний.
Втім, і в цьому випадку ключовим фактором залишається ціна запуску. Розрахункові $500/кг — це приблизно третина від поточних витрат SpaceX.
Якщо нова повністю багаторазова ракета Starship від SpaceX запрацює, вартість може знизитися до $100–200/кг. За такого сценарію космічний центр подешевшає до $12,1 млрд — тобто стане економічно вигіднішим за наземний.
Перший супутник Starcloud перегрівався, але другий запуск цього року протестує радіатор із десятикратною ефективністю відведення тепла. Попередні дані також свідчать, що чипи виходять із ладу рідше, ніж очікувалося: за 5% відмов замість 9% вартість зменшиться ще більше.
Визначальною подією для всієї галузі стане 12-й випробувальний політ Starship у березні. Від його успіху залежить, чи настане епоха недорогих запусків і чи стануть космічні дата-центри реальним конкурентом наземним.
Слід нагадати, на початку лютого Маск об’єднав SpaceX і xAI в єдину компанію вартістю $1,25 трлн. Фірма подала заявку на отримання дозволу для створення космічного дата-центру з 1 млн супутників.