Лихорадка со строительством дата-центров для ИИ-вычислений достигла космических высот: Google, SpaceX и другие игроки рассуждают о запуске спутников с мощным железом на борту. У идеи есть как преимущества, так и пока нерешённые проблемы.
Дальше всех в реализации орбитальных вычислений продвинулся американский стартап Starcloud. 60-килограммовый спутник Starcloud-1 с ускорителем NVIDIA H100 отправился на орбиту в начале ноября. Пока это тестовый образец, более мощную версию спутника планируют запустить в 2026-м.
Google двигается осторожнее, но планы амбициозные: в перспективе Project Suncatcher будет включать 81 спутник с собственными чипами TPU v6e. Модули разместят на расстоянии 200 метров друг от друга и соединят лазерными каналами с высокой пропускной способностью — это позволит перераспределять нагрузку. Первые два прототипа отправят в 2027 году.
Илон Маск также собирается включиться в гонку. По его словам, Starship сможет выводить 100 гигаватт в год через 4-5 лет. Джефф Безос, основатель Amazon и Blue Origin, тоже рассчитывает выводить гигаваттные центры обработки данных за пределы Земли (правда, лишь через 10-20 лет).
Развитием идеи развёртывания вычислений на орбите занимаются многие другие компании и стартапы, включая Axiom Space и Relativity Space.
Почему именно в космос?
У наземных дата-центров есть несколько проблем, которые будут только усугубляться по мере развития искусственного интеллекта. Вычислительные комплексы расходуют огромное количество электроэнергии: на 2030 год ожидается около 100 тераватт-часов, что составит 3% мирового потребления. Google, Microsoft и другие ИИ-лидеры даже начали покупать и строить атомные электростанции, чтобы покрыть собственный спрос.
На орбите получать энергию легко бесплатно — от Солнца. Группировки можно выводить на орбиты, где освещение присутствует практически постоянно. Выработке энергии не мешают облака и атмосфера, поэтому эффективность солнечных панелей на орбите от 5 до 10 раз выше, чем на Земле.
С охлаждением ситуация неоднозначная. Температура в космосе способна достигать -270° по Цельсию. Но это в тени. А под прямыми солнечными лучами нетрудно получить и +120°C. Воздуха в космосе нет, с водой тоже проблемы. Можно отдавать тепло через инфракрасное излучение — эффективно, но требует огромных панелей, которые наверняка займут значимую долю космического корабля при выводе.
С другой стороны, на орбите не придётся выкупать землю и договариваться с местными властями. Сигнал со спутника дотянется до любой точки планеты. Кроме того, летающие ЦОД удобно использовать для обработки петабайт информации, которые генерируют другие спутники. А на Землю будут отправлять уже готовые данные.
Проблем тоже немало
Орбита почти не защищена магнитным полем Земли — это значит, что спутники будет атаковать солнечная радиация. Традиционная электроника с ней не дружит: по словам CEO NVIDIA Дженсена Хуанга, стандартные высокопроизводительные ускорители вроде Blackwell на геостационарной орбите попросту не заработают без радиационного экранирования или модификаций, снижающих быстродействие.
Google протестировала свои TPU: при ожидаемой дозе 750 рад за пять лет устройство начинает сбоить только после воздействия 2000 рад. Но условия в космосе непостоянны: трудно сказать, что станет с дорогой начинкой после очередной мощной вспышки на Солнце.
Ещё одна угроза — космический мусор. Группировку Google планируют разместить на перегруженной солнечно-синхронной орбите. Даже небольшой удар способен повредить спутник, породив множество осколков. Они могут запустить синдром Кесслера, при котором каждое столкновение генерирует ещё больше мусора. Под угрозой окажутся все остальные аппараты.
К тому же остаются сложности с обслуживанием. Ремонт и обновление оборудования на орбите требуют специализированных космических ремонтных кораблей или робототехники, технологии которых либо ещё не готовы, либо чрезмерно дороги.
Однако главное — экономика. Стартапы публикуют оптимистичные цифры: эксплуатационные расходы ЦОД на орбите на 97% ниже, чем на Земле. Но запуск объектов в космос — по-прежнему дорогостоящее мероприятие. Пока же все надеются на поэтапное снижение стоимости запуска за счёт старта коммерческого использования Starship.
