Sinusuri ng Google at SpaceX ang mga orbital data center upang paganahin ang susunod na alon ng AI

Home » Sawa » Sinusuri ng Google at SpaceX ang mga orbital data center upang paganahin ang susunod na alon ng AI

Tahimik na pinapanatili ng Google mga masusing talakayan sa SpaceX upang magpadala ng hardware ng data center sa orbit, na tumataya na ang imprastraktura na nakabase sa kalawakan ay maaaring magpagaan balang-araw sa presyur na inilalagay ng artipisyal na katalinuhan sa enerhiya at mga yamang lupa ng planeta. Ang ilang taon pa lamang ang nakalilipas ay parang purong science fiction ay itinuturing na ngayon bilang isang seryosong estratehikong opsyon sa loob ng dalawa sa mga pinaka-maimpluwensyang kumpanya ng teknolohiya sa mundo.

Sa ilalim ng isang panloob na inisyatibo na kilala bilang Project Suncatcher, nais ng Google na subukan ang maliliit na rack ng mga AI server sa mga satellite bago matapos ang dekadang ito. Ang SpaceX, na siyang nangingibabaw na tagapagbigay ng mga komersyal na paglulunsad, ay nakikita ang mga orbital data center bilang susunod na malaking haligi ng negosyo nito at isang mahalagang kwento para sa isang blockbuster na debut sa stock market. Sa pagitan nila, sinusubukan nilang alamin kung ang paglipat ng mga compute mula sa planeta ay magiging makatuwiran sa teknikal at ekonomiko.

Project Suncatcher ng Google: inaalis ang AI compute sa planeta

Ayon sa maraming ulat, kabilang ang saklaw mula sa Ang Wall Street Journal, Bloomberg at Reuters, Google ay ilang buwan nang bumubuo ng Project Suncatcher bilang isang pangmatagalang pagsisikap sa pananaliksik at imprastraktura. Ang pangunahing ideya ng programa ay diretso: bumuo ng isang mesh ng mga solar-powered satellite na nilagyan ng mga custom na Tensor Processing Unit (TPU) ng Google at iugnay ang mga ito sa isang orbital cloud para sa mga workload ng AI.

Google muna kinilala sa publiko ang Suncatcher noong Nobyembre ng nakaraang taon, na inilalarawan ito bilang isang eksperimento sa pagpapatakbo ng imprastraktura ng machine-learning sa labas ng Daigdig. Kalaunan ay sinabi ng CEO na si Sundar Pichai sa Fox News noong Linggo na ang plano ay "magpadala ng maliliit na rack ng mga makina sa mga satellite, subukan ang mga ito at pagkatapos ay simulan ang pag-scale mula roon," dagdag pa niya na inaasahan niya na ang mga data center na nakabase sa kalawakan ay magiging isang medyo normal na paraan ng pagbuo ng imprastraktura "sa loob ng halos isang dekada."

Sa ilalim ng kasalukuyang roadmap, Plano ng Google at ng satellite operator na Planet Labs na maglunsad ng kahit dalawang prototype na spacecraft pagdadala ng mga TPU sa mababang orbit ng Daigdig pagsapit ng unang bahagi ng 2027. Ang mga naunang misyong ito ay itinuring na mga pagsasanay para sa "pagkatuto": patunayan ang hardware sa kalawakan, sukatin ang pagganap, at unawain ang mga hamon sa operasyon bago mangako sa mas malawak na paglulunsad.

Sa likod ng maingat na pamamaraang iyon ay nakasalalay ang isang napaka-praktikal na problema. Tinataya ng International Energy Agency na maaaring mahigit doblehin ang pagkonsumo ng kuryente sa pandaigdigang data center pagsapit ng 2030, na umaabot sa humigit-kumulang 945 TWh, kung saan ang AI ang pangunahing nagtutulak. Sa Estados Unidos lamang, ang mga data center ay maaaring magdulot ng halos kalahati ng inaasahang paglago ng demand sa kuryente sa pagtatapos ng dekada, na nagtutulak sa mga cloud provider na maghanap ng mga bagong uri ng henerasyon at mga bagong lokasyon.

Sinisiguro na ng Google nukleyar, geothermal at iba pang pinagkukunan ng enerhiyang mababa sa carbon para sa mga terrestrial campus nito, ngunit tinitingnan na ngayon ng kumpanya ang orbit bilang isang mas radikal na opsyon. Sa tamang mga orbit, ang isang solar panel ay maaaring makakuha ng hanggang walong beses na mas maraming enerhiya bawat taon kaysa sa isang maihahambing na panel sa mga lokasyon sa kalagitnaan ng latitude sa lupa, at ang ilang mga sun-synchronous trajectory ay maaaring mapanatili ang mga satellite sa halos tuloy-tuloy na sikat ng araw, na binabawasan ang pangangailangan para sa mabibigat na baterya.

Bakit mahalaga ang SpaceX sa mga ambisyon ng Google sa orbit

Para gawing higit pa sa papel ang Suncatcher, kailangan ng Google ng abot-kayang access sa espasyo, at doon... Ang SpaceX ay papasok sa larawan bilang nangungunang tagapagtustos ng mga magagamit muli na paglulunsadIniulat ng Wall Street Journal na ang Google ay aktibong nakikipag-usap sa kumpanya ni Elon Musk tungkol sa isang potensyal na kasunduan sa paglulunsad na makakatulong sa pagpapaangat ng mga unang prototype ng orbital data center nito.

Kasabay nito, Hindi nililimitahan ng Google ang sarili nito sa iisang launch providerNakikipag-usap na rin ang kumpanya sa iba pang mga kumpanya ng rocket, pinapanatiling bukas ang mga opsyon sa mga manlalaro tulad ng Blue Origin, Rocket Lab o United Launch Alliance. Ang paninindigan na ito ng maraming vendor ay sumasalamin kung gaano pa kaaga at eksperimental ang merkado ng orbital compute; walang gustong matali sa iisang kasosyo bago maging mas malinaw ang ekonomiya.

Mayroon ding matagal nang ugnayan sa pananalapi sa pagitan ng dalawang kumpanya. Namuhunan ang Google ng humigit-kumulang $900 milyon sa SpaceX noong 2015, isang stake na naiulat na humigit-kumulang 6.1% ng equity ng kumpanya sa kalawakan. Si Don Harrison, isang senior Google executive, ay miyembro ng board ng SpaceX, na nagbibigay sa Alphabet ng direktang visibility sa mga ambisyon ni Musk sa mga rocket, satellite, at imprastraktura ng AI.

Sa kabila ng ganitong koneksyon, ang relasyon ay hindi direktang komportable. Ang Google at SpaceX ay sabay na inaasahang magkapareha at magkaribal sa hinaharap sa orbital computing, bawat isa ay gumuhit ng sarili nitong pananaw kung paano maaaring i-deploy ang mga AI data center sa labas ng Daigdig. Anumang kasunduan sa paglulunsad ay epektibong magpares ng dalawang magkakumpitensya upang subukan ang isang teknolohiyang hindi pa mapapatunayan ng alinmang panig sa industriyal na antas.

Mula sa pananaw ng SpaceX, ang interes ay hindi lamang tungkol sa pagbebenta ng mga sakay ng rocket. Ang kumpanya ay mayroon pormal na nag-aplay sa mga regulator ng US para sa pahintulot na mag-deploy ng isang "sistema ng mga orbital data center" na, sa papel, ay maaaring magsama ng hanggang isang milyong satellite na nakatuon sa pagkalkula sa orbit. Bilang paghahambing, kasalukuyang tinatayang wala pang 17,000 satellite ng lahat ng uri ang nasa orbit.

Sa loob ng arkitektura ng Suncatcher: isang modular orbital cloud

Sa ilalim ng branding, ang Project Suncatcher ay mahalagang isang panukala para sa isang lubos na modular, distributed data center na binubuo ng maraming maliliit na satelliteSa halip na iisang monolitikong pasilidad, naiisip ng Google ang mga konstelasyon ng maliliit na sasakyang pangkalawakan na lumilipad sa masisikip na pormasyon, bawat isa ay naglalaman ng mga TPU at memorya para sa pagsasanay at mga gawain sa paghihinuha ng AI.

Sa isang teknikal na papel, Naglabas ang Google ng halimbawa ng pagbuo ng 81 satellite na nakakulong sa loob ng radius na halos isang kilometroUpang gumana bilang isang magkakaugnay na data center, ang mga spacecraft na iyon ay kailangang magbahagi ng data sa napakataas na throughput, kung saan binanggit ng kumpanya ang target link speed na hanggang 10 Tbps sa pagitan ng mga magkalapit na network gamit ang dense wavelength-division multiplexing optical links na katulad ng mga ginagamit na sa mga terrestrial data center.

Ang pagkamit ng bandwidth na iyon ay nangangailangan ng mga satellite na lumipad nang medyo malapit sa isa't isa, na nagdaragdag ng isang buong hiwalay na patong ng pagiging kumplikado. Inaasahan ng kumpanya na aasa sa mga sistema ng kontrol na pinapagana ng AI upang patuloy na isaayos ang posisyon ng bawat spacecraft at maiwasan ang mga banggaan, na isinasaalang-alang ang grabidad, atmospheric drag sa mababang orbit at iba pang mga kaguluhan na maaaring magtulak sa mga satellite palabas sa kanilang lugar.

Bukod sa dinamika ng orbita, Ang pamamahala ng init at proteksyon sa radyasyon ay tila kritikal na mga isyu sa inhinyeriyaAng mga TPU ng Google ay mga high-power chip na lumilikha ng malaking init, at sa isang vacuum ay walang hangin na magdadala ng init na iyon palayo. Kasama sa mga iminungkahing solusyon ang mga detalyadong heat pipe at radiator, ngunit ang pagdidisenyo at pagpapatunay ng mga naturang sistema para sa siksik na workload ng AI sa orbit ay nananatiling isang bukas na hamon.

Hindi madali ang bahagi ng memorya. Ang mga modernong high-bandwidth memory (HBM) na ginagamit sa mga AI accelerator ay sensitibo sa radiation, na maaaring magdulot ng mga error at katiwalian ng datos kung hindi maayos na mapapagaan. Ang pagpapatigas ng mga bahaging ito o pagdaragdag ng matatag na mga scheme ng pagwawasto ng error ay malamang na magpataas ng gastos, masa, at pagiging kumplikado ng disenyo—eksakto ang mga parameter na sinusubukang bawasan ng mga orbital operator.

Mga gastos sa paglulunsad: ang baryabol ng tagumpay o kabiguan

Sa ilalim ng lahat ng mga futuristic diagram, ang bottleneck sa ekonomiya para sa mga orbital data center ay ang presyo pa rin kada kilo sa mababang orbit ng DaigdigTinatantya ng Google na kung ang mga gastos sa paglulunsad ay bababa sa humigit-kumulang $200 bawat kilo, ang taunang gastos sa enerhiya ng pagpapatakbo ng isang konstelasyon na istilong Suncatcher ay maaaring magsimulang magmukhang maihahambing sa isang modernong ground-based data center.

Sa ngayon, ang mga pagtatantya ng industriya ay naglalagay pa rin ng karaniwang presyo ng paglulunsad ay nasa hanay na humigit-kumulang $1,500 hanggang $2,000 kada kilo para sa maraming misyon, kahit na may mga rocket na bahagyang magagamit muli. Sinasabi ng SpaceX at iba pang mga manlalaro na nagsusumikap sila tungo sa mas mababang presyo sa huling bahagi ng dekada 2030, lalo na habang ang mga ganap na magagamit muli na mga sasakyan tulad ng Starship ay nasa hustong gulang na.

Sa isa sa mga mas optimistikong senaryo na tinalakay tungkol sa roadmap ng SpaceX, Ang mga advanced na reusability at high-cadence na paglulunsad ay maaaring magpababa ng gastos sa humigit-kumulang $60 bawat kiloKung makakamit at mapapanatili ang mga bilang na iyon, ang ekonomiya ng pagpapadala ng compute hardware sa orbit ay magmumukhang ibang-iba kumpara ngayon, na posibleng magdulot ng malaking pagbabago sa balanse tungo sa malawakang pag-deploy.

Sa ngayon, isa pa rin itong pagtataya. Ang mga analyst at tagamasid sa industriya, kabilang ang mga outlet tulad ng TechCrunch, mag-ingat na ang mga terrestrial data center ay patuloy na mas mura kapag isinaalang-alang ang buong gastos ng disenyo, paglulunsad, mga operasyon sa orbit, at sa kalaunan ay kapalit ng satellite. Ang agwat sa pagitan ng pangmatagalang pananaw at kasalukuyang realidad sa pananalapi ay isa sa mga pangunahing dahilan kung bakit itinuturing pa rin ng maraming eksperto ang orbital compute bilang isang haka-haka na taya.

Ginagamit ng SpaceX ang pangmatagalang salaysay na iyon bilang isang punto ng pagbebenta sa mga presentasyon sa mga potensyal na mamumuhunan bago ang isang nakaplanong IPO. Iminumungkahi ng mga ulat na tinatarget ng kumpanya ang isang pampublikong listahan ngayong tag-init, na may layuning makamit ang isang pagtatasa na kasingtaas ng $1.75 trilyon, kung saan ang mga orbital data center ay gumaganap ng isang pangunahing papel sa kuwentong isinasalaysay nito tungkol sa paglago sa hinaharap.

Ang pagsulong ng orbital data center ng Musk at ang mas malawak na AI ecosystem

Para kay Elon Musk, Ang paglalagay ng mga AI data center sa orbit ay naging isang personal at estratehikong obsesyonMatapos malaman ang mga plano ng Google na Suncatcher, naiulat na itinaas niya ang orbital computing sa isang pangunahing priyoridad sa loob ng SpaceX, na ipinakita ito bilang ang tanging kapani-paniwalang paraan upang mapalawak ang AI compute nang higit pa sa mga limitasyon ng mga terrestrial power grid at availability ng lupa.

Nagtalo si Musk na Ang tunay na hadlang para sa advanced AI ay hindi ang mga chips kundi ang kuryente, at ang "pinakamurang lugar para maglagay ng AI" sa katagalan ay ang kalawakan, kung saan ang mga satellite ay maaaring kumuha ng halos tuluy-tuloy na solar power nang walang gabi, ulap o panghihimasok sa atmospera. Sa ilan sa kanyang mas positibong mga hula, iminungkahi niya na sa loob ng dalawa o tatlong taon, ang compute na nakabatay sa kalawakan ay maaaring maging ang pinaka-matipid na paraan upang magpatakbo ng malakihang mga sistema ng AI.

Gayunpaman, maging ang sariling dokumentasyon ng SpaceX para sa mga regulator at mamumuhunan ay nagpapakita ng mas maingat na tala. Kinikilala ng kumpanya na ang mga orbital data center ay nakasalalay sa maraming hindi pa napatunayang teknolohiya. at sa huli ay maaaring hindi maging praktikal sa komersyo. Ang paglamig, radiation, latency at ang kahirapan ng pagseserbisyo sa orbit ay pawang nagdudulot ng malalaking panganib.

Samantala, hinabi ng SpaceX ang orbital compute sa isang mas malawak na... Ekosistema ng imprastraktura ng AI na sumasaklaw sa parehong espasyo at lupaInilalarawan ng mga kamakailang paghahain at ulat ang pagsasanib ng SpaceX at xAI sa isang entidad na nagkakahalaga ng humigit-kumulang $1.25 trilyon, na epektibong pinagsasama ang mga rocket, satellite, at AI compute sa ilalim ng iisang payong korporasyon.

Pumirma rin ang SpaceX ng isang kilalang kasunduan sa kompanya ng AI na AnthropicSa ilalim ng kasunduang iyon, magkakaroon ng access ang Anthropic sa Colossus 1 data center ng SpaceX sa Memphis, na susuportahan ng mahigit 220,000 Nvidia GPU at humigit-kumulang 300 megawatts ng kuryente. Nagpahayag din ng interes ang dalawang kumpanya na makipagtulungan sa "ilang gigawatts" ng kapasidad ng orbital AI compute sa mas mahabang panahon, na lalong nagpapalabo sa linya sa pagitan ng terrestrial at space-based na imprastraktura.

Presyon sa kapaligiran at ang paghahanap para sa mga bagong hangganan ng compute

Ang pagtulak patungo sa mga orbital data center ay umuusbong laban sa isang senaryo ng pag-uunlad pag-aalala tungkol sa epekto ng AI sa kapaligiranNagbabala si Sally Radwan, digital director sa United Nations Environment Programme, na bagama't hindi pa rin lubos na nauunawaan ang buong epekto, ang mga naunang senyales ay sapat na nakababahala upang bigyang-katwiran ang maingat na pagsusuri bago ipatupad ang AI sa malawakang saklaw.

Itinatampok ng mga pagsusuri ng UN na Ang gastos sa kapaligiran ng AI ay higit pa sa paggamit ng kuryenteKabilang dito ang pagkuha ng mga bihirang materyales, ang lumalaking dami ng elektronikong basura mula sa mga pag-upgrade ng hardware, ang tubig na kailangan upang palamigin ang mga siksik na server farm at ang mga greenhouse gas emissions na nauugnay sa pagbuo ng kuryente. Ang mga salik na ito ang nagtutulak sa mga tagagawa ng patakaran at mga lokal na komunidad na labanan ang malalaking bagong data center complex sa ilang rehiyon.

Para sa mga tagapagtaguyod ng orbital compute, Ang espasyo ay nag-aalok ng paraan upang maiwasan ang kahit ilan sa mga limitasyong itoAng mga satellite na pinapagana ng mga solar panel ay hindi nakikipagkumpitensya para sa lupa, hindi kumukuha ng lokal na suplay ng tubig para sa pagpapalamig at hindi direktang nagbibigay-diin sa mga terrestrial grid. Ikinakatuwiran ng mga tagasuporta na, sa paglipas ng panahon, ang paglilipat ng isang bahagi ng mga workload ng AI sa labas ng planeta ay maaaring magpagaan ng presyon sa mga komunidad na mayroon nang maraming hyperscale na pasilidad.

Tumugon ang mga nagdududa na Ang espasyo ay hindi isang libreng pananghalian para sa kapaligiranAng paggawa, paglulunsad, at kalaunan ay pag-alis ng orbit ng libu-libo o kahit milyun-milyong satellite ay may sariling mga gastos sa materyal at enerhiya, at ang panganib ng paglala ng mga orbital debris ay isang lumalaking alalahanin para sa mga ahensya sa kalawakan at mga regulator. Ang mga trade-off sa pagitan ng mga ground-based at orbital na pamamaraan ay nananatiling paksa ng aktibong pananaliksik sa halip na pirmihang agham.

Ang malinaw ay ang mga pangangailangan sa kuryente ng AI ay nagtutulak mga tagapagbigay ng cloud at mga kumpanya ng kalawakan sa mas malapit na pakikipagtulungan kaysa sa anumang nakaraang punto. Hindi pa katagalan, itinatag ni Elon Musk ang OpenAI bilang bahagi ng pagpigil sa mga ambisyon ng Google sa AI, kasunod ng mga hindi pagkakasundo kay Larry Page tungkol sa kaligtasan. Sa kasalukuyan, ang SpaceX ni Musk ay nakikipagnegosasyon sa Google tungkol sa mga paglulunsad, kahit na parehong pinagpipilitan ng dalawang kumpanya na mangibabaw sa isang bago, na hipotetikal pa ring patong ng imprastraktura sa kalawakan.

Isang bagong panganak na karera ng orbital compute, na may mga karibal at bukas na mga tanong

Hindi lamang ang Google at SpaceX ang sumusubok sa mga ito. Ang iba pang mga startup at mamumuhunan ay nagsisimulang i-frame ang mga orbital data center bilang isang natatanging merkado, na nagmumungkahi na ang ideya ay nakakuha ng kahit kaunting suporta na higit pa sa iilang higanteng kompanya sa teknolohiya.

Si Baiju Bhatt, isa sa mga nagtatag ng Robinhood, kamakailan binago ang tatak ng kanyang space startup bilang Cowboy Space Corporation at nakalikom ng humigit-kumulang $275 milyon upang ituloy ang mga orbital data center na pinapagana ng mga in-house rocket. Ang kanyang argumento ay ang kapasidad ng paglulunsad ay mananatiling limitado sa loob ng maraming taon, kaya ang pagmamay-ari ng mga rocket ang tanging paraan upang magarantiya ang regular na pag-access sa orbit para sa mga compute payload.

Iniulat na tinatarget ng Cowboy Space ang ang unang paglulunsad nito bago matapos ang 2028Bagama't sinusundan ng timeline na iyon ang mga plano ng prototype ng Google sa 2027, binibigyang-diin nito ang paniniwala ng ilang negosyante na ang orbital compute ay maaaring maging isang makabuluhang linya ng negosyo sa katamtamang termino kung ang ekonomiya ng paglulunsad at teknolohiya ng satellite ay patuloy na bubuti.

Maaari ring maakit ang mga kilalang manlalaro sa aerospace sa larangan. Ang Blue Origin, United Launch Alliance at Rocket Lab ay pawang mga posibleng kasosyo sa paglulunsad. para sa mga eksperimento sa orbital compute kung maaari silang mag-alok ng mga kompetitibong presyo at mga profile ng misyon. Sa ngayon, hindi pa pinangalanan ng Google ang mga partikular na alternatibo sa SpaceX, ngunit ipinapalagay ng mga tagamasid sa industriya na ang mga pangalang ito ay bahagi ng anumang mas malawak na pagsusuri ng vendor.

Sa ngayon, karamihan sa mga aktibidad ay nakatira sa mga paghahain ng regulasyon, mga deck ng mamumuhunan at mga dokumento ng disenyo sa maagang yugto sa halip na mga sistemang pang-produksyon. Kahit ang mga optimistikong tagasuporta ay umaamin na ang mga hamong tulad ng in-orbit servicing, pagpapalit ng hardware at pangmatagalang pagiging maaasahan sa ilalim ng radiation ay walang napatunayang playbook sa laki na kinakailangan para sa mga modernong AI workload.

Sa kabila ng kawalan ng katiyakan na iyon, ang mismong katotohanan na ang Google, SpaceX at iba pa ay hayagang nakikipagnegosasyon sa mga proyekto ng orbital data center nagmamarka ng isang pagbabago. Ang dating parang kakaibang konsepto ay lumipat na sa seryosong pagpaplano ng korporasyon, kumpleto sa mga timeline, prototype, at mga naratibo ng pamumuhunan na nagkakahalaga ng bilyun-bilyong dolyar.

Kung pagsasama-samahin, ang mga hakbang ng Google at SpaceX ay nagmumungkahi na Ang susunod na kabanata ng imprastraktura ng AI ay maaaring umabot nang higit pa sa mga bagong terrestrial campusKung magbubunga ang Project Suncatcher, ang mga plano ng SpaceX para sa orbital compute, at ang mga pagsisikap ng mga umuusbong na kakumpitensya, ang mga pinaka-advanced na data center noong dekada 2030 ay maaaring walang anumang street address, kundi mga orbital coordinate na umiikot sa itaas ng Daigdig.