«Катастрофічно погана ідея»: колишній інженер NASA розкритикував ідею космічних дата-центрів

Ідея перенести ЦОД і ШІ в космос для вирішення ряду кардинальних проблем з споживанням, екологічністю та масштабуванням є більш складною в реалізації, ніж здається на перший погляд. На словах усе виглядає цілком реально, питання, мовляв, полягає лише у фінансуванні проектів. Колишній інженер NASA з науковим ступенем пояснив, що це «жахлива, кошмарна, нікуди не годна ідея».

Джерело зображення: ШІ-генерація Grok 4.1/3DNews

На шляху до ЦОД у космосі існує кілька бар'єрів, кожен з яких буде пов'язаний з вирішенням складних інженерних завдань. Врешті-решт, усі вони можуть бути вирішені до певного рівня, але в тому обсязі, про який мріють компанії, що займаються штучним інтелектом, цей рівень буде недосяжним на сучасному етапі розвитку науки і техніки людської цивілізації.

Розпочнемо з живлення. Згідно з усіма заявами адептів «зеленої» генерації, на орбіті — безкінечний і безперервний джерело сонячної енергії, оскільки Сонце там ніколи не заходить, а ослабляючих його променів атмосфери немає. Для прикладу: сонячні панелі МКС площею 2500 м² в піку здатні виробити 200 кВт енергії. Умовний прискорювач Nvidia H200 з обв'язкою споживає 1 кВт. Цієї енергії, батарея для збору якої створювалася роками, вистачить на живлення приблизно трьох стійок з прискорювачами Nvidia H200. На Землі нові ЦОД з прискорювачами Nvidia міститимуть десятки тисяч прискорювачів. Живлення ЦОД з 10 000 GPU Nvidia вимагатиме виведення на орбіту 500 супутників з батареями, як у МКС — а це найкраще, що у нас сьогодні є. Звучить нереально.

Як варіант, можна поговорити про ядерну установку на орбіті. В даний час для подібного дозволено використовувати радіоізотопні термоелектричні генератори (РИТЕГ), які зазвичай виробляють від 50 до 150 Вт. Можна ще пофантазувати про ядерний реактор на орбіті Землі. Аварійний або плановий сход всього цього «добра» в атмосферу призведе до забруднення планети радіоактивними матеріалами, оскільки може розкидати їх по значній території.

Охолодження серверів у космосі — це ще одна важка інженерна задача. Всупереч поширеній думці, «космічного холоду» в буквальному сенсі не існує. Середня температура на супутнику буде такою ж, як середня температура на Землі, але тільки якщо супутник обертається як «курка на вертелі», за словами автора. В тіні температура тіл у вакуумі буде поступово знижуватися за рахунок інфрачервоного випромінювання до рівня фонового випромінювання в галактиці, що складе трохи більше абсолютного нуля. На сонячній стороні в цей час буде нагрів до кількох сотень градусів. Але це не вся проблема.

На Землі за рахунок обдуву радіаторів повітрям або охолодження проточною водою за рахунок конвекції тепло досить легко передається в контур охолодження. У вакуумі таких умов немає, тому прості радіатори там безсилі. Вирішувати доведеться не проблему охолодження, а проблему терморегуляції. На МКС це складний контур з аміаком як теплоносієм і виносними панелями великої площі, які за рахунок природного випромінювання скидають тепло в простір.

Система активного терморегулювання (ATCS) на МКС — приклад такої системи відведення тепла. Гранична потужність розсіювання панелей на МКС складає 16 кВт, тобто приблизно 16 графічних процесорів H200 — трохи більше, ніж чверть наземної стійки. Система теплових радіаторів має розміри 13,6 × 3,12 м, тобто приблизно 42,5 м². Якщо взяти за основу 200 кВт і припустити, що вся ця потужність буде подаватися на графічні процесори, то нам знадобиться система радіаторів у 12,5 разів більше, тобто приблизно 531 м², або близько 20 % від площі відповідної сонячної батареї. З усією цією обв'язкою це буде дуже великий супутник, площа якого буде в рази більшою площі МКС — і все це заради трьох стандартних серверних стійок на Землі.

«Крило від Boeing» — терморегулююча панель для скидання тепла від МКС

Третя проблема — радіація. Сонячне і космічне випромінювання — це безкінечні потоки заряджених частинок. Космічні частинки можуть мати колосальну енергію. Проліт зарядженої частинки через чип може переключити стан транзистора (осередку) і навіть повністю вивести його з ладу. Деградація чипів відбуватиметься швидко і неконтрольовано. Сьогодні для космосу виробляють мікросхеми за не найновішими технологічними процесами (це робить їх менш уразливими до радіації), а також з урахуванням особливої архітектури. У випадку з прискорювачем Nvidia та всіма іншими також жодна з цих умов не дотримана. Запускати таке в космос — це все одно що викинути.

Надійне екранування електроніки в космосі неможливе. По-перше, підйом зайвої маси в космос на ракеті буде за ціною золота. По-друге, особливо сильні космічні частинки, вдаряючись в екран, створюють лавину частинок з меншими енергіями, які вразять електроніку як постріл з дробовика на близькій відстані.

Нарешті, зв'язок. Канали зв'язку з космосом на кілька порядків вже, ніж оптичні канали зв'язку всередині ЦОД. Для ШІ це може бути не так критично, але хорошого в слабких каналах зв'язку мало. Це погіршить процес масштабування, і з цією проблемою також доведеться розбиратися.

Автор резюмує: «Полагаю, це цілком можливо, якщо ви дійсно цього хочете, але, як я вже показав вище, досягти цього буде вкрай складно, це буде непропорційно дорого в порівнянні з центрами обробки даних на Землі, а продуктивність у кращому випадку буде посередньою. Якщо ви все ще вважаєте, що це того варте, удачі вам — космос це складно. Особисто я вважаю, що це катастрофічно погана ідея, але вирішувати вам».

З нашого боку можна додати проблему вразливості космічних ЦОД для втручання третіх сторін. На Землі серверні зали добре охороняються, а особливо важливі об'єкти будуються в спеціальних укриттях. У космосі це неможливо. Для захисту космічних ЦОД від атак доведеться утримувати флот. Нарешті, космічний ЦОД у разі потреби знищить мішок гайок на потрібній орбіті.

Поки вся ця історія з центрами обробки даних у космосі більше схожа на роздування бульбашки навколо ШІ. Керівництво космічних компаній і розробників апаратних рішень важко назвати невігласами або авантюристами. Залишається запідозрити їх у вільному або мимовільному прагненні лити воду на млин сумнівних комерційних інтересів. Чи так це? Залишається тільки здогадуватися.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки