Сначала это казалось нелепой идеей.
Бывший генеральный директор Google Эрик Шмидт недавно принял участие в покупке стартапа Relativity Space. Он заявил, что эта сделка направлена на размещение центров обработки данных (ЦОД) на орбите.
ЦОД в космосе? Серьезно?
Если задуматься, в этом есть смысл. Во-первых, сейчас наблюдается стремительно растущий спрос на вычислительные мощности, в основном связанный с развитием ИИ, а также (все еще неудовлетворенный) спрос на электроэнергию для питания этих ИИ-ЦОД.
Сейчас реализуются несколько проектов, направленных на удовлетворение этого спроса на энергию, например, предложение Google и Microsoft о строительстве ядерных электростанций. В частности, Google планирует создать три площадки с реакторами нового поколения, каждый из которых будет производить не менее 600 мегаватт мощности. Десятигигаваттные ЦОД вскоре могут стать обычным делом. Однако стоимость такой энергии исчисляется триллионами, а экологическое воздействие этих проектов — это угроза, которую трудно игнорировать.
Недавно я ознакомился с отчетом McKinsey под названием «Стоимость вычислений: гонка за масштабом ЦОД стоимостью 7 триллионов долларов». Уже из названия становится понятно, о чем идет речь.
Просто задумайтесь над следующими пугающими прогнозами:
- К 2030 году потребность в вычислительной мощности потребует инвестиций в размере 6,7 триллиона долларов.
- 5,2 триллиона долларов из них — на нужды ИИ (большая часть!).
- 25% затрат на ЦОД (т.е. 1,7 триллиона) уйдут на электроэнергию и охлаждение (так называемые “энергетики”).
Фактически, есть два аспекта в работе ИИ-ЦОД, которые оказывают огромное влияние на окружающую среду (вот эти самые “энергетики”):
- Производство электроэнергии для питания ЦОД.
- Отведение тепла, выделяемого при работе ИИ-процессов.
Да, отвод тепла так же важен, как и выработка энергии. На самом деле, так как ЦОД не хранят энергию, вся потребленная электроэнергия в конечном итоге превращается в тепло.
Один крупный ЦОД выделяет в окружающую среду 50 мегаватт тепла и более. Постоянно. За год это 438 000 мегаватт-часов рассеянного тепла. Это безумно, настолько, что такие цифры просто трудно осмыслить.
А теперь представьте совокупное тепло, производимое всеми ЦОД в мире за год. Голова идет кругом, правда?
Всё это тепло добавляется к уже перегретой окружающей среде.
Это рецепт катастрофы.
Размещение ЦОД на орбите
В этом контексте солнечный ЦОД на орбите выглядит вполне осуществимой альтернативой: его гигантские солнечные панели можно развернуть, не занимая при этом ни квадратного метра земли.
Кроме того, солнечные панели в космосе могут получать освещение 24/7, а не только в дневное время, если правильно рассчитать орбиту. И солнце там никогда не скрыто за облаками.
Теперь подумайте, как справиться с теми самыми 438 000 МВт·ч тепла, выделяемого одним ЦОД в год. В космосе всё это тепло просто излучается в открытое пространство, не нагревая нашу планету. Всё. Конец. Никакого кондиционирования воздуха — только пассивные инфракрасные радиаторы.
Разве это не прекрасно?
Размещение ЦОД на орбите решает оба вышеперечисленных аспекта без ущерба для окружающей среды:
- Электроэнергия вырабатывается солнечными панелями в космосе.
- Тепло излучается в открытый космос и, по сути, исчезает.
Я рассматриваю только спутники на низкой орбите, потому что в противном случае передача данных имела бы слишком большую задержку, что делает их непригодными для интерактивных приложений. Что касается пропускной способности, то десятки или сотни гигабит в секунду вполне достаточны для неинтерактивных задач ИИ, таких как обучение нейросетей.
Фактически, обучение ИИ — одна из наилучших задач для орбитального ЦОД, потому что объемы передачи данных при этом малы по сравнению с внутренними вычислениями.
А теперь перейдём к самому большому вопросу: как вообще вывести ЦОД на орбиту? Сколько это будет стоить?
Это не простые вопросы.
Стоимость запуска
Но учтите, что Relativity Space, компания, которую купил Эрик Шмидт (как я упомянул в начале), — это не ЦОД-компания. Это аэрокосмический стартап, разрабатывающий ракету Terran R (можно посмотреть 45-минутное видео о ней).
Конечно, наличие ракет для вывода модулей ЦОД в космос не означает, что это экономически оправдано. Нужно понимать, что для ЦОД на орбите большая часть затрат, как финансовых, так и экологических, — это стартовые затраты, а не постоянные.
Сколько стоит вывести груз на орбиту? Ракета Terran R должна обеспечивать стоимость запуска на уровне $3 000 за килограмм, то есть тонна будет стоить несколько миллионов долларов.
Сколько весит ЦОД? Крупный ЦОД оценивается в несколько тысяч тонн, так что только стоимость запуска составит миллиарды.
Я предполагаю, что ЦОД, ориентированные на космос, не будут такими же, как наземные. Во-первых, у них не будет кондиционеров (возможно, самая тяжелая часть ЦОД), только пассивные радиаторы. Во-вторых, многие металлические конструкции в ЦОД служат для поддержки веса стоек с оборудованием. Но в невесомости такой поддержки не нужно, так что стойки можно будет сделать очень легкими.
В итоге, складывая стоимость оборудования, солнечных панелей, сопутствующей аппаратуры и сам запуск, мы получаем десятки миллиардов долларов на один ЦОД.
Подведем итог
Слишком ли это дорого или разумно?
Зависит от обстоятельств. Эксплуатационные расходы орбитальных ЦОД будут составлять лишь малую долю от расходов на земные. Солнечные установки на Земле обычно служат десятилетиями, и я предполагаю, что в космосе — ещё дольше, ведь им не угрожают погодные условия. Так что амортизация будет менее 10% в год.
Я прихожу к выводу, что финансовая осуществимость ЦОД на орбите пока остается спорной. Думаю, Эрик Шмидт, несомненно, опытный инвестор, уже провёл те же расчёты, что и я, — и пусть они не дают окончательного ответа, но оставляют лазейку для возможности.
Что я считаю наиболее важным преимуществом ЦОД в космосе — это экологический аспект. Я всё думаю об этих 438 000 МВт·ч тепла, ежегодно добавляемых к теплу Земли, как будто нашей планете нужно ещё больше тепла.
Может быть, я выражаюсь излишне идеалистично, но если бы правительства обязывали компании платить реальные деньги за вырабатываемое ими тепло, мы бы сейчас вели совсем другой разговор.
Я не активист-эколог, но мы обязаны рассматривать изменение климата как проблему, требующую решений. Излучать 438 000 МВт·ч тепла в космос вместо Земли — по-моему, весьма достойная цель.
Если вы хотите читать больше интересных историй, подпишитесь на наш телеграм канал: https://t.me/deep_cosmos