В The Economist спрогнозували еру космічних датацентрів
Запуск Starship від SpaceX у березні цього року здатний зробити датацентри на орбіті реальністю, вважають журналісти The Economist.
Причина інтересу до орбітальних ЦОД — криза наземної інфраструктури. За даними Sightline Climate, від 30% до 50% запланованих до введення цього року потужностей можуть відкласти через проблеми з дозволами, підключенням до мереж і протестами місцевих жителів.
У низці штатів США запроваджено мораторії на будівництво, а попит на електроенергію для ШІ продовжує зростати.
Альтернативою може стати розміщення серверів на орбіті, де доступна необмежена сонячна енергія. У листопаді 2024 року компанія Starcloud запустила супутник Starcloud-1 розміром із холодильник зі звичайним чипом Nvidia H100. На ньому успішно навчали мовну модель NanoGPT на творах Шекспіра та запустили відкриту модель Gemma від Google.
Труднощі
Головною перешкодою залишається ціна запуску. Нині доставка кілограма вантажу на Falcon 9 коштує $3400, на Falcon Heavy — $1500. Не менш важливі ще два чинники:
- питома потужність — скільки ватів обчислювальної потужності дає кілограм супутника;
- вартість супутника — у доларах за ват.
Ці параметри безпосередньо залежать від маси та ефективності сонячних панелей і систем охолодження.
Інший момент — як радіація вплине на надійність ШІ-чипів на орбіті. Щоб зрозуміти, наскільки здійсненна ідея орбітальних датацентрів, потрібні оцінки всіх перелічених змінних, зазначили в The Economist.
Інженер космічного стартапу Varda Ендрю МакКаліп створив вебкалькулятор, що дозволяє порівняти вартість орбітального й наземного датацентру заданої потужності.
За його розрахунками, будівництво наземного ЦОД потужністю 1 ГВт і його п’ятирічна експлуатація обійдуться у $15,9 млрд. Орбітальний аналог (за вартості запуску $500/кг, питомій потужності 37 Вт/кг, ціні супутника $22/Вт і 98% часу освітленості) оцінюється у $51,1 млрд. В обидві суми не входить вартість самих ШІ-чипів (GPU) — вона становитиме від $15 млрд до $30 млрд і буде однаковою для обох варіантів.
Рішення
Компанія Starcloud, заснована у 2024 році спеціально для реалізації ідеї орбітальних обчислень, вже отримала перші практичні дані. Експеримент із запуском супутника Starcloud-1 на базі Nvidia H100 дав інформацію про роботу чипів у космосі й дозволив уточнити ключові параметри для майбутніх розрахунків.
Показник питомої потужності в 37 Вт/кг, використаний у базових обчисленнях, взято зі супутників Starlink. Втім, ШІ-супутникам не потрібні важкі антени для зв’язку із Землею — лише лазерні лінки із сусідами.
Це означає, що значно більшу частку маси можна спрямувати безпосередньо на обчислення. Гендиректор SpaceX Ілон Маск вважає реалістичною питому потужність у 100 Вт/кг, а згодом можливі й 150 Вт/кг. У Starcloud закладають у плани консервативні 70 Вт/кг.
Аналогічна ситуація і з вартістю супутників. У Starlink вона становить близько $22/Вт. ШІ-супутник без дорогих комунікаційних компонентів має бути значно дешевшим.
Глава Starcloud Філіп Джонстон назвав планку «менше $5/Вт» (без урахування GPU). За таких цілком досяжних значень (70 Вт/кг і $5/Вт) вартість орбітального датацентру падає до $16,7 млрд — на 5% дорожче за наземний.
Утім і тут головним чинником залишається вартість запуску. Розрахункові $500/кг — це приблизно третина від сьогоднішніх витрат SpaceX.
Якщо нова повністю багаторазова ракета Starship від SpaceX запрацює, ціна може впасти до $100–200/кг. За такого сценарію орбітальний центр подешевшає до $12,1 млрд — тобто стане дешевшим за наземний.
Перший супутник Starcloud перегрівався, але другий запуск цього року випробує радіатор із десятикратною ефективністю охолодження. Попередні дані також свідчать, що чипи виходять із ладу рідше за розрахунки: за 5% відмов замість 9% вартість впаде ще сильніше.
Ключовою подією для всієї індустрії стане 12-й випробувальний політ Starship у березні. Від його успіху залежить, чи настане ера дешевих запусків і чи стануть орбітальні датацентри реальною альтернативою наземним.
Нагадаємо, на початку лютого Маск об’єднав SpaceX і xAI в одну компанію вартістю $1,25 трлн. Фірма подала заявку на отримання ліцензії для створення орбітального датацентру з 1 млн супутників.