„Катастрофално лоша идея“: бивш инженер на НАСА разкритикува идеята за космически центрове за данни

Идеята за преместване на центровете в космоса, за да се решат редица кардинални проблеми, свързани с потреблението на енергия, опазването на околната среда и мащабирането е по-трудна за изпълнение, отколкото изглежда на пръв поглед. На думи, всичко изглежда напълно осъществимо, единственият проблем е уж финансирането на проектите.

Един бивш инженер от НАСА с научна степен обаче обяснява, че това е „ужасна, кошмарна, безполезна идея“.

По пътя към центровете за данни в космоса има няколко пречки, всяка от които включва трудни инженерни предизвикателства. В крайна сметка всички те могат да бъдат решени до определено ниво, но до степента, за която мечтаят компаниите, занимаващи се с изкуствен интелект, това ниво ще бъде недостижимо на сегашния етап от научно-техническото развитие на човешката цивилизация.

Да започнем със захранването. Според всички твърдения на привържениците на „зеленото“ поколение в орбита има безкраен и непрекъснат източник на слънчева енергия, тъй като Слънцето там никога не залязва и няма атмосфера, която да отслабва лъчите му. Ето един пример: слънчевите панели на МКС с площ от 2500 квадратни метра са в състояние да генерират 200 kW енергия в пиковия си момент. Условен AI ускорител Nvidia H200 консумира 1 kW. Тази енергия е достатъчна за захранването на около три стелажа с AI ускорители Nvidia H200. На Земята новите центрове за данни с AI ускорители на Nvidia ще съдържат десетки хиляди от тях. Захранването на център за данни с 10 000 графични процесора на Nvidia би изисквало извеждането в орбита на 500 спътника с батерии като на МКС – което е най-доброто, с което разполагаме днес. Звучи нереалистично.

Като вариант може да се говори за ядрена инсталация в орбита. В момента за подобни цели е разрешено използването на радиоизотопни термоелектрически генератори, които обикновено произвеждат от 50 до 150 W. Може да се фантазира и за ядрен реактор в земната орбита. Аварийното или планираното срутване на всички тези „блага“ в атмосферата ще доведе до замърсяване на планетата с радиоактивни материали, тъй като може да ги разпръсне на голяма площ.

Охлаждането на сървърите в космоса е друг труден инженерен проблем. Противно на общоприетото схващане, буквално не съществува такова нещо като „космически студ“. Средната температура там ще бъде същата като средната температура на Земята, но само ако спътникът се върти като „пиле на шиш“, по думите на автора. В сянката температурата на телата във вакуума ще намалява малко по малко поради инфрачервеното излъчване до нивото на фоновото излъчване в галактиката, което ще бъде малко повече от абсолютната нула. От страна на Слънцето по това време ще има нагряване до няколкостотин градуса. Но това не е целият проблем.

На Земята, чрез обдухване на радиаторите с въздух или охлаждане с течаща вода чрез конвекция, топлината се предава доста лесно на охлаждащия кръг. Във вакуума такива условия не съществуват, така че там обикновените радиатори са безполезни. Ще трябва да решим не проблема с охлаждането, а проблема с терморегулацията. На МКС това е сложна схема с амоняк като охлаждаща течност и дистанционни панели с голяма площ, които поради естественото излъчване изхвърлят топлина в пространството.

Системата за активен термоконтрол (ATCS) на МКС е пример за такава система за разсейване на топлината. Границата на разсейване на панелите на МКС е 16 kW, което е около 16 графични процесора H200 – малко повече от една четвърт от наземен шкаф. Системата за отвеждане на топлината е с размери 13,6 × 3,12 метра, което е около 42,5 квадратни метра. Ако вземем за основа 200 kW и приемем, че цялата тази мощност ще се подава към графичните процесори, ще е необходима система от топлинни радиатори с размери 12,5 пъти по-големи, т.е. около 531 квадратни метра, или около 20% от площта на съответния слънчев масив.

С цялата тази обвързваща система това ще бъде много голям спътник с площ, многократно по-голяма от тази на МКС – и всичко това за сметка на три стандартни сървърни шкафа на Земята.

Третият проблем е радиацията. Слънчевата и космическата радиация представляват безкрайни потоци от заредени частици.

Космическите частици могат да имат огромна енергия. Преминаването на заредена частица през чип може да промени състоянието на транзистор (клетка) и дори напълно да го изведе от строя. Разграждането на чиповете би било бързо и неконтролируемо. Днес чиповете за космоса се произвеждат не по най-новите технологични процеси (това ги прави по-малко уязвими на радиация), както и при отчитане на специална архитектура. В случая с AI ускорителите на Nvidia и всички останали нито едно от тези условия не е изпълнено. Изстрелването на такова нещо в космоса е все едно да го изхвърлим.

Невъзможно е надеждно да се защити електрониката в космоса. Първо, издигането на допълнителната маса в космоса с ракета би струвало теглото си в злато. Второ, особено силните космически частици, които попадат в щита създават лавина от частици с по-ниска енергия, която би унищожила електрониката като изстрел от близко разстояние.

И накрая, комуникациите. Комуникационните канали в космоса са с няколко порядъка по-тесни от оптичните комуникационни канали в центъра за данни. Това може и да не е толкова важно за изкуствения интелект, но слабите комуникационни канали не са толкова полезни. Това ще влоши процеса на мащабиране и този проблем също ще трябва да бъде решен.

Авторът обобщава:

„Предполагам, че това е напълно възможно, ако наистина го искате, но както показах по-горе, би било изключително трудно да се постигне, би било непропорционално скъпо в сравнение с центровете за данни на Земята, а производителността би била в най-добрия случай посредствена. Ако все още смятате, че си заслужава, пожелавам ви успех – космосът е труден. Лично аз смятам, че това е катастрофално лоша идея, но вие трябва да решите.“

Засега цялата тази история с центровете за данни в космоса прилича по-скоро на надуване на балона около изкуствения интелект. Ръководствата на космическите компании и разработчиците на хардуерни решения едва ли могат да бъдат наречени неумели или авантюристични. Можем само да ги заподозрем, че волно или неволно се опитват да наливат вода в мелницата на съмнителни търговски интереси. Дали това е така? Можем само да спекулираме.