Проект переноса центров обработки данных (ЦОД) на космическую орбиту был недавно предложен компанией Lumen Orbit. В качестве преимуществ размещения ЦОД в космосе указывается возможность использования солнечной энергии для питания ЦОД. В космосе также отпадает необходимость в сложных системах охлаждения — пассивное излучение тепла в глубоком космосе (-270°C) является естественным и энергоэффективным методом охлаждения.
В Российском союзе инженеров отмечают, что в целом, концепция размещения вычислительных мощностей в космосе жизнеспособна. В перспективе околоземная орбита действительно может стать площадкой для размещения самого разного оборудования. Однако насколько сегодня ЦОДы готовы к размещению космосе и будет ли это экономически целесообразно – об этом размышляют специалисты РСИ.
ЦОД – это центр обработки данных. Это облачное хранилище информации, которое избавляет пользователей от необходимости хранить всю информацию на одном носителе. Изначально цифровые носители избавили нас от необходимости носить с собой чемоданы книг, документов и т.д. ЦОДы же избавляют цифровые носители от необходимости наращивать физические размеры для увеличения объема памяти, что позволяет нам пользоваться миниатюрными и удобными гаджетами. Вся же информация находится в центре обработки данных. Любой запрос с телефона в интернет отправляется не в какое-то непонятное облако, а на вполне конкретный центр обработки данных, где хранится информация по этому запросу.
Если ранее функции ЦОД обеспечивали сервера частных компаний, то сегодня объем цифровых данных и скорости обмена этими данными настолько возросли, что требуют не единичных серверов, а огромных объектов для выполнения функций хранения и обмена информацией.
Мировой рынок центров обработки данных (ЦОД) расширяется, чему способствует активно развитие цифровых услуг в самых разных сферах: от покупки в интернет-магазине, до использования функций умного дома. Активное развитие беспилотных технологий, внедрение, например, беспилотного транспорта – также способствует увеличению объема необходимых «облачных мощностей», то есть ЦОДов. Поэтому в этой сфере стоит ожидать дальнейшего роста.
При этом на сегодня цифровая инфраструктура находится на начальной стадии развития. С большим отрывом по количеству действующих ЦОД в мире лидируют США, сегодня здесь работает более 5,3 тыс. ЦОДов. Для сравнения в Германии, которая занимает вторую строчку в этом рейтинге, работают чуть более 500 ЦОДов. Сегодня стремительно развивается этот сектор в Китае. Учитывая, что на сейчас здесь работает порядка 450 ЦОДов, а цифровой рынок является одним из самых емких в мире – можно ожидать взрывной рост мощностей ЦОДов именно в КНР, и в целом в Азиатско-тихоокеанском регионе уже в ближайшем будущем.
В то же время серьезным ограничением развития ЦОД становится дефицит мощностей. С этим, например, уже столкнулись США, обладающие самой развитий сетью ЦОДов. В этом году появилось сообщение, что в одном из штатов ЦОДы начали переходить на угольную генерацию. В целом, на электроэнергию приходится около 40% от общего объема затрат на содержание ЦОД. Поэтому космическое решение этого вопроса за счет естественного охлаждения и более эффективной солнечной генерации – может оказаться рабочим вариантом.
Однако автономная работа ЦОД в космосе – вызывает большие вопросы. Например, сегодня ЦОД базового уровня должен работать 99,671% всего времени в году. То есть сервера такого ЦОД не работают всего 28,8 часов в год. ЦОДы IV уровня не работают максимум 26 минут в год. Иными словами, космические ЦОДы должны быть максимально отказоустойчивыми. Если на земле безотказную работу ЦОД обеспечивают специальные инженерные бригады, то в космосе такой возможности не будет. Один из вариантов обеспечения максимальной работоспособности ЦОД в космосе без оперативной инженерной поддержки – это размещение резервных модулей с серверами, которые будут подключаться в случае возникновения нештатных ситуаций на работающих модулях. А это дополнительные издержки.
В целом экономика сборки космического ЦОД пока весьма приблизительна. Для размещения ЦОД в космосе планируется использовать грузовые ракетоносители. Сегодня один запуск такого корабля оценивается в сумму от $70 млн. Если отталкиваться от этой суммы и допустить, что один запуск позволит вывести на орбиту ЦОД мощностью до 40 МВт, стоимость такого размещения ЦОД в космосе будет примерно сопоставима со стоимостью строительства аналогичного ЦОД на земле. Однако к космическому ЦОД помимо стоимости запуска нужно прибавить и стоимость оборудования. Все это делает космические ЦОД на данный момент экономически невыгодными.
Однако перспективы у такого проекта все же есть. Во-первых, проблема с генерацией на земле будет только расти. Конечно, сейчас традиционные энергоемкие производства и технологии переводятся на более эффективное энергопотребление, но им на замену приходят новые сектора экономки, которым энергия необходима. Та же цифровая инфраструктура – это очень энергоемкая сфера, которая стремительно растет. В космосе солнечные батареи генерируют в пять раз больше энергии, чем на земле поэтому размещение таких генерирующих мощностей на орбите, в том числе в комплексе с ЦОД, – это персептивное направление.
Во-вторых, несколько опытных размещений позволит разработать максимально автономные системы и модули ЦОД. Это обеспечит нужный уровень отказоустойчивости.
В-третьих, сейчас идут активные испытания многоразового грузового космического корабля Starship. По словам Илона Маска, ведущего эти разработки, в перспективе запуск Starship будет обходится в $2 млн. На данный момент это выгладит фантастикой, но даже снижение стоимости пуска в три раза с сегодняшних отметок, значительно улучшит экономику проекта космического ЦОД.
Таким образом, сегодня запуск ЦОД в космос экономически нецелесообразен, также пока нет рабочих технических решений для такого проекта. Однако уже в ближайшем будущем ЦОД в космосе может стать реальностью.
