В The Economist предрекли эру космических дата-центров

Запуск Starship от SpaceX в марте этого года сделает дата-центры в космосе реальностью. Таким мнением поделились журналисты The Economist. 

Причина интереса к орбитальным ЦОД — кризис наземной инфраструктуры. По данным Sightline Climate, от 30% до 50% запланированных к вводу в этом году мощностей могут отложить из-за проблем с разрешениями, подключением к сетям и протестов местных жителей. 

В ряде штатов США введены моратории на строительство, а спрос на электричество для ИИ продолжает расти.

Альтернативой может стать размещение серверов на орбите, где доступна неограниченная солнечная энергия. В ноябре 2024 года компания Starcloud запустила спутник Starcloud-1 размером с холодильник с обычным чипом Nvidia H100. На нем успешно обучили языковую модель NanoGPT на произведениях Шекспира и запустили открытую модель Gemma от Google.

Трудности 

Главным препятствием остается цена запуска. Сейчас доставка килограмма груза на Falcon 9 стоит $3400, на Falcon Heavy — $1500. Не менее важны два других фактора: 

• удельная мощность — сколько ватт вычислительной мощности дает килограмм спутника;
• стоимость спутника — в долларах на ватт.

Эти параметры напрямую зависят от массы и эффективности солнечных панелей и систем охлаждения.  

Другой момент — как радиация повлияет на надежность ИИ-чипов на орбите. Чтобы понять, осуществима ли идея орбитальных дата-центров, нужны оценки всех перечисленных переменных, отметили в The Economist.

Инженер космического стартапа Varda Эндрю МакКалип создал веб-калькулятор, позволяющий сравнить стоимость орбитального и наземного дата-центра заданной мощности.

По его расчетам, строительство наземного ЦОД мощностью 1 ГВт и его пятилетняя эксплуатация обойдутся в $15,9 млрд. Орбитальный аналог (при стоимости запуска $500/кг, удельной мощности 37 Вт/кг, цене спутника $22/Вт и 98% времени освещенности) оценивается в $51,1 млрд. В обе суммы не входит стоимость самих ИИ-чипов (GPU) — она составит от $15 млрд до $30 млрд и будет одинакова для обоих вариантов.

Решение 

Компания Starcloud, основанная в 2024 году специально для реализации идеи орбитальных вычислений, уже получила первые практические данные. Эксперимент с запуском спутника Starcloud-1 на базе Nvidia H100 дал информацию о работе чипов в космосе и позволил уточнить ключевые параметры для будущих расчетов. 

Показатель удельной мощности в 37 Вт/кг, использованный в базовых вычислениях, взят от спутников Starlink. Однако ИИ-спутникам не нужны тяжелые антенны для связи с Землей — только лазерные линки с соседями. 

Это значит, что гораздо большую долю массы можно направить непосредственно на вычисления. Гендиректор SpaceX Илон Маск считает реальной удельную мощность в 100 Вт/кг, а в перспективе возможно и 150 Вт/кг. В Starcloud закладывают в свои планы консервативные 70 Вт/кг.

Аналогичная ситуация со стоимостью спутников. У Starlink она составляет около $22/Вт. ИИ-спутник без дорогих коммуникационных компонентов должен быть значительно дешевле. 

Глава Starcloud Филип Джонстон назвал планку «менее $5/Вт» (без учета GPU). При таких вполне достижимых значениях (70 Вт/кг и $5/Вт), стоимость орбитального дата-центра падает до $16,7 млрд — на 5% дороже наземного.

Тем не менее и здесь главным фактором остается стоимость запуска. Расчетные $500/кг составляют примерно треть от сегодняшних расходов SpaceX. 

Если новая полностью многоразовая ракета Starship от SpaceX заработает, цена может упасть до $100-200/кг. При таком сценарии орбитальный центр подешевеет до $12,1 млрд — то есть станет дешевле наземного.

Первый спутник Starcloud перегревался, но второй запуск в этом году испытает радиатор с десятикратной эффективностью охлаждения. Предварительные данные также показывают, что чипы выходят из строя реже расчетов: при 5% отказов вместо 9% стоимость упадет еще сильнее.

Ключевым событием для всей индустрии станет 12 испытательный полет Starship в марте. От успеха зависит, наступят ли эра дешевых запусков и станут ли орбитальные дата-центры реальной альтернативой наземным.

Напомним, в начале февраля Маск объединил SpaceX и xAI в одну компанию стоимостью $1,25 трлн. Фирма подала заявку на получение лицензии для создания обритального дата-центра из 1 млн спутников.