Космические хранилища данных: ничего пока не ясно
Гонка за вывод вычислительной инфраструктуры на орбиту набирает обороты, поскольку крупные компании в сфере облачных вычислений, искусственного интеллекта и космоса соревнуются за то, кто выйдет победителем в том, что, по мнению многих, станет движущей силой Четвёртой промышленной революции.
Последние несколько месяцев были наполнены анонсами, связанными с орбитальными данными: от заявки SpaceX на создание группировки из до 1 миллиона спутников для формирования орбитального центра обработки данных до сотрудничества с гигантом в области искусственного интеллекта Anthropic. Google изучает возможность использования кластеров тензорных процессоров (TPU) в космосе. Starcloud планирует создать группировку из 88 000 спутников, предназначенную для масштабных вычислительных задач на орбите, и это лишь некоторые примеры.
В условиях растущей популярности этого направления доминирует один вопрос: являются ли орбитальные центры обработки данных подлинным сдвигом парадигмы или же это лишь очередная глава в долгой истории ажиотажа в космической индустрии?
Честный ответ, основанный на беседах с лидерами отрасли, включая компании, уже использующие космическое оборудование в пилотных проектах, звучит так: всё зависит от того, кого вы спросите и какую проблему, по вашему мнению, может решить космос.
Стремление перенести вычислительные мощности на орбиту не возникло на пустом месте. ИИ стимулирует взрывной рост строительства центров обработки данных на Земле. По данным проекта American Edge Project , расходы США на инфраструктуру центров обработки данных выросли почти на 70% в период с мая 2023 года по май 2024 года. Согласно отчёту Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, потребление энергии на этих объектах может удвоиться или утроиться к 2028 году, составив до 12% от общего потребления электроэнергии в США. Сообщества от Вирджинии, Джорджии и Техаса до Франкфурта, Лондона и Амстердама уже выступают против землепользования, энергопотребления и водопотребления, характерных для гипермасштабных кампусов.
Давление настолько велико, что отрасль изучает радикальные альтернативы — от серверов на морском дне до полного переноса вычислительных мощностей за пределы планеты.
Производство и хранение энергии, управление тепловыми процессами, радиация, транспортировка и техническое обслуживание на орбите — всё это представляет собой серьёзные проблемы.
Сегодня существует множество перспективных технологий, но их масштабирование требует постоянных инженерных разработок и, в некоторых областях, настоящих технологических прорывов.
Впрочем, не факт, что строительство в космосе значительно дороже, чем на Земле. Капитальные затраты на наземные центры обработки данных включают приобретение земли и получение разрешений, подключение к сети, электроснабжение, охлаждение и прокладку оптоволоконных кабелей, при этом проекты часто задерживаются на несколько лет. В сравнении с этим, капитальные затраты в космосе смещаются в сторону запуска, корпуса космического аппарата и полезной нагрузки, а также космической электроники.
Даже самые ярые сторонники орбитальных вычислений осторожно оценивают потенциал космоса. Стивен Эйзель, президент Lonestar, утверждает, что в ближайшем будущем решающим фактором станет не обучение ИИ или универсальные облачные вычисления, а хранение данных.
Не все видят путь очевидным. Брэндон Карпф, бывший офицер ВМС США, возглавляющий международные партнёрства в сфере безопасности в японской компании NTT, поставщике технологий и коммуникационных услуг и одном из операторов центров обработки данных, проанализировал пять потенциальных бизнес-моделей орбитальных вычислений: обучение ИИ, вывод результатов ИИ, публичное облако, распространение контента и периферийные вычисления, а также суверенное облако. Его вывод — работает только одна модель: суверенное облако.
Скептицизм Карпфа по поводу обучения ИИ или публичного облака на орбите не связан с противодействием орбитальным вычислениям, а скорее с опасением, что погоня за капиталом при демонстрации графических процессоров на небольших тестовых площадках, вместо инвестиций в коммуникационную инфраструктуру, может отбросить эту область назад. Он считает, что эта технология рухнет, когда клиенты столкнутся с задержками, вызванными сервером, вращающимся на орбите в сотнях километров над головой. Публичное облако не справляется с эластичностью — способностью масштабировать ресурсы вверх или вниз по требованию, — что, по словам Карпфа, крайне сложно воспроизвести с помощью фиксированного оборудования на орбите, работающего в условиях ограниченного времени запуска.
Модель доставки контента в космосе нерентабельна, поскольку наземные сети доставки контента (CDN), обеспечивающие передачу видеопотоков, изображений и статического веб-контента, требуют относительно небольших вычислительных мощностей и места для хранения, а также отличаются высокой конкуренцией, что привело к снижению цен. Вывод этих нагрузок на орбиту влечёт за собой дополнительные затраты на запуск и другие расходы, которые космическая отрасль не может оправдать, особенно учитывая, что наземные сети CDN уже интегрированы в тысячи точек присутствия вблизи пользователей.
Если и есть какой-то общий аргумент как среди скептиков, так и среди сторонников, то это: орбитальное хранение данных для обеспечения суверенитета данных представляет собой убедительное экономическое обоснование в ближайшей перспективе в этом секторе.
Никто не видит причин для снижения мирового спроса на ИИ или устойчивости наземных центров обработки данных для ИИ в долгосрочной перспективе. Прогнозируют, что финансирование орбитальных центров обработки данных будет осуществляться за счёт поставщиков гипермасштабных облачных услуг, правительств и заказчиков из оборонных/разведывательных ведомств, а также крупных коммерческих/суверенных заказчиков со специфическими требованиями к регулированию или задержке, а не исключительно космическими компаниями.
Вопрос не в том, переместятся ли центры обработки данных в конечном итоге на орбиту. Физика, экономика и геополитика указывают именно на это. Вопрос в последовательности — какие рабочие нагрузки, какие архитектуры и какие бизнес-модели окажутся там первыми.
Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал
По материалам открытых источников