Több vállalat és befektető egyre nagyobb érdeklődést mutat a Föld körül keringő mesterségesintelligencia-adatközpontok iránt: a koncepció lényege, hogy napelemekkel működő műholdak hajtsák a szervereket, és a működés közben keletkező hőt a világűr felé sugározzák. Bár az elképzelés mögé már jelentős tőke és kísérleti repülések állnak, a felbocsátás és a hűtés műszaki, valamint gazdasági akadályai miatt a tömeges alkalmazás még várat magára.
Befektetések és startupok
A hét elején a dél-koreai Dunamu & Partners bejelentette, hogy részt vett az űrbeli adatközpontokat fejlesztő amerikai Starcloud finanszírozásában; ez a bejelentés október 26-i. A Starcloud augusztusban 250 millió dollárt vont be olyan befektetőktől, mint az Nvidia és a Cisco Investments; összesen eddig 450 millió dollárnál tartó tőkebevonásnál, és a vállalat értékelése 2,3 milliárd dollár. A 2024-ben alapított startup műholdakból felépített számítási hálózatot tervez, amely a hagyományos földi adatközpontokat egészítené ki.
A cég amerikai hatóságoknak benyújtott terveiben szerepel 88 000 műhold és összesen 20 gigawatt számítási kapacitás — ezek egyelőre távlati célok. A Starcloud már végzett kísérleteket is: 2023 novemberében felbocsátott Starcloud–1 műholdján egy Nvidia H100 grafikus processzort üzemeltetett és mesterségesintelligencia-modellt futtatott a világűrben.
Miért vinnék a szervereket az űrbe?
A nagy nyelvi modellek és más nagy teljesítményű AI-rendszerek működtetése egyre több számítástechnikai kapacitást és villamosenergiát igényel. A nagy teljesítményű chipek működés közben jelentős hőt termelnek; a földi adatközpontok ezért nemcsak nagy elektromos fogyasztók, hanem a hűtéshez további energiát és gyakran sok vizet használnak. Ráadásul új földi adatközpontokat csak megfelelő terület, elektromos hálózati csatlakozás és hűtési infrastruktúra megléte esetén lehet létesíteni.
A világűrbe telepített műholdas rendszerek esetén a tervezők azt remélik, hogy a napelemek közvetlen napsugárzásból hosszú időn át előállíthatják az áramot, ráadásul időjárási és légköri veszteségek nélkül. A számítási feladatokat a műholdakon lévő processzorok végeznék, az eredményeket pedig rádiós vagy lézeres kapcsolaton továbbítanák vissza a Földre. Több műhold összekapcsolásával elosztott számítási hálózat is megvalósítható, nem feltétlenül egyetlen óriási űrállomás.
A hűtés az űrben sem egyszerű
A világűrbe helyezés egyik ígérete, hogy nem lesz szükség földi, víz alapú hűtőrendszerekre. Ugyanakkor a vákuumban nincs levegő, amely a hőt elszállítaná, ezért a szerverek hőjét speciális hővezető rendszereken keresztül radiátorokra kell juttatni, amelyek sugárzás útján adják le a hőt a világűr felé. A Boston Consulting Group (BCG) számításai szerint egy 100 kilowatt teljesítményű műhold számára nagyjából 400 négyzetméteres radiátorfelületre lehet szükség. Ezek a radiátorok súlyt és méretet adnak a műholdhoz, így növelik a felbocsátási költségeket.
Ezen túlmenően a műholdaknak ki kell állniuk a kozmikus sugárzásnak és a nagy hőmérséklet-ingadozásoknak, továbbá a földi adatközpontokban egyszerűen cserélhető alkatrészeket az űrben nehezebb javítani vagy kicserélni. A több műhold közötti folyamatos, nagy sebességű adatkapcsolat megteremtése szintén fontos kihívás.
Nagy cégek is kísérleteznek
A fejlesztések nem csupán startupok kezdeményezései. A Google Project Suncatcher programjának első kísérleti műholdja 2024. október 1-jén állt pályára négy saját fejlesztésű TPU-processzorral; a Planet vállalattal közös tesztben a chipkészletek űrbeli sugárzás- és hőterhelés-tűrését vizsgálják. A Google később több műhold összekapcsolását is tervezi, de jelenleg kísérleti fázisban vannak a tesztek.
Az október során az amerikai Redwire és a bolgár EnduroSat együttműködési szándéknyilatkozatot írt alá a közös lehetőségek, köztük európai űrbeli adatközpontok vizsgálatáról; konkrét beruházást ez még nem jelent.
Elon Musk és a SpaceX is részt venne
A SpaceX-hez kötődő StarMind nevű vállalat is olyan műholdakat tervez, amelyek nagy teljesítményű számítógépeknek adnak otthont. A SpaceX szerint egy ilyen műhold számítási egysége akár 250 kilowatt csúcsteljesítményt is nyújthat, az adatokat pedig a Starlink lézeres kommunikációs rendszerén továbbítanák. Az Nvidia közlése szerint a SpaceXAI a StarMind első műholdjain a Vera Rubin rendszer űrbeli alkalmazását tervezi. Elon Musk október közepén azt mondta, hogy a SpaceX és a StarMind mérnökei közösen dolgoznak az űrbe szánt számítógépeken. A SpaceX a műholdak nagyobb sorozatú gyártását akár 2027 végén megkezdené, de ez egyelőre terv.
A SpaceX előnye, hogy egyszerre rendelkezik műholdgyártási képességgel, indítási kapacitással és a Starlink kommunikációs hálózattal; a Starship újrafelhasználható rakétarendszerével a felbocsátási költségek csökkentését célozzák.
Megtérülés és környezeti kockázatok
A megtérülés a legnagyobb bizonytalanság. A BCG becslése szerint a jelenlegi felbocsátási árak — mintegy 1500 dollár kilogrammonként — mellett egy gigawattnyi űrbeli számítási kapacitás feljuttatása önmagában körülbelül 30 milliárd dollárba kerülne; ez a szám még nem tartalmaz minden berendezési és üzemeltetési költséget. A tanácsadó cég számításai alapján az űrbeli adatközpontok teljes költsége jelenleg nagyjából két és félszer–háromszorosa lehet a földi rendszerekének.
Olcsóbb rakéták és könnyebb műholdak csökkenthetik a különbséget, de a BCG szerint nem várható, hogy az eltűnik. Emellett a több tízezer műholdból álló hálózatok növelik az űrszemét és az ütközések kockázatát.
A jelenlegi helyzet szerint az űrbeli AI-infrastruktúra első gazdaságos alkalmazásai ott lehetnek, ahol az adatok eleve a világűrben keletkeznek — például nagy mennyiségű műholdas képfeldolgozásnál. A földi szerverparkok teljes leváltása egyelőre nem reális, de a mostani befektetések és kísérletek azt jelzik, hogy jelentős üzleti érdeklődés alakult ki a Föld körül keringő AI-infrastruktúra iránt.
