SG.hu·
Nem is akkora hülyeség az űrben lévő adatközpont
Elon Musk szerint ez „két éven belül megvalósítható lehet, legkésőbb három éven belül”. Az OpenAI vezetője, Sam Altman úgy véli, hogy ez „nevetséges… még nem tartunk ott”. A Google jövőre tervezi a koncepció tesztelését. Eric Schmidt, a vállalat korábbi vezetője vásárolt egy rakétaindító céget, hogy megvalósítsa az elképzelést. A Starcloud kísérletei szerint az MI chipek megbízhatóbban működhetnek az űrben mint azt korábban feltételezték. A fellövési költségek csökkenése és az új műholdas technológiák versenyképessé tehetik az űrben működő MI adatközpontokat.
Egyre nehezebb földi adatközpontokat építeni. A Sightline Climate kutatócég szerint az idén üzembe állítani tervezett globális kapacitás 30-50 százaléka késhet, szemben a 2025-ös 26 százalékkal. Ennek számos oka van. Az engedélyek megszerzése és a villamosenergia-hálózathoz való csatlakozás időigényes, a lakossági ellenállás erős, több ország moratóriumot javasolt az új projektekre, és az áramigény meredeken emelkedik. Ezért egyesek jó ötletnek tartják számítási műveleteket végző műholdak konstellációjának pályára állítását, ahol a napenergia bőségesen rendelkezésre áll. Musk nemrég egyesítette rakétavállalatát, a SpaceX-et MI startupjával, az xAI-jal e céllal, és engedélyt kért egy legfeljebb 1 millió műholdból álló orbitális adatközpont létrehozására. De van-e ennek értelme?
A legnyilvánvalóbb akadály a fellövési költség. A SpaceX a Falcon Heavy rakétával körülbelül 1500 dollár kilogrammonkénti áron juttat terhet pályára, a Falcon 9 esetében ez 3400 dollár kilogrammonként. A SpaceX tényleges költsége ennek mintegy 25 százaléka. Két másik szám azonban legalább ennyire fontos: a fajlagos teljesítmény, vagyis hogy hány watt feldolgozási teljesítmény jut egy kilogramm műholdra, valamint a műhold költsége dollár per watt feldolgozási teljesítményben kifejezve. Ezek nagyrészt a napelemek és a hőt kibocsátó radiátorok tömegétől és teljesítményétől függenek. További ismeretlen tényező az űrbeli sugárzás hatása az MI chipek megbízhatóságára.
Mindezen számok becslésére szükség van az orbitális adatközpontok megvalósíthatóságának meghatározásához. Andrew McCalip mérnök, a Varda nevű űrstartup munkatársa készített egy webalapú kalkulátort andrewmccalip.com címen, amely lehetővé teszi egy adott kapacitású orbitális adatközpont költségének összehasonlítását egy földi központéval. A számítás szerint egy rendkívül nagy, 1 gigawattos adatközpont megépítése és öt éven át történő üzemeltetése a Földön 15,9 milliárd dollárba kerül. Orbitális megfelelője, 500 dollár kilogrammonkénti fellövési költséggel, 37 watt kilogrammonkénti fajlagos teljesítménnyel, 22 dollár per watt műholdköltséggel és olyan speciális pályákkal számolva, amelyek az idő 98 százalékában napfényben tartják a műholdakat, 51,1 milliárd dollárba kerülne. Ezek az összegek nem tartalmazzák az MI chipek vagy GPU-k költségét, amelyek 15-30 milliárd dollárt tennének ki, mivel ugyanazokra a chipekre mindkét esetben szükség van. Tehát egyértelmű győzelem a Föld számára? Nem egészen.
A Starcloud nevű, 2024-ben alapított vállalat, amely az orbitális adatközpontok ötletét kívánja megvalósítani, szó szerint az űrben számolta ki az MI-re vonatkozó adatokat. Novemberben a cég felbocsátotta a Starcloud-1 nevű, hűtőszekrény méretű műholdat, amely egy hagyományos Nvidia H100 GPU-t tartalmazott, olyat, amilyet az MI adatközpontokban használnak. A Starcloud ezzel egy kis MI nyelvi modellt, a NanoGPT-t tanította be Shakespeare művein, valamint lekérdezésekre válaszolt a Google által készített, nyílt forráskódú Gemma nagy nyelvi modell futtatása közben. Ez értékes adatokat szolgáltatott az MI chipek megbízhatóságáról orbitális körülmények között. A vállalat a többi kulcsfontosságú mutatóról is megalapozott adatokkal rendelkezik.
Kezdjük a fajlagos teljesítménnyel. McCalip 37 watt kilogrammonkénti értéke a SpaceX Starlink konstellációjában használt több ezer műholdból származik, amelyeket a technológia csúcsának tartanak, és világszerte nagy sebességű internetet biztosítanak. A Starlink műholdaknak azonban olyan feladatokat is el kell látniuk, amelyeket az MI műholdaknak nem. Költséges fázisvezérelt antennákra van szükségük a földi kommunikációhoz, és folyamatosan stabil orientációban kell maradniuk. Az MI műholdak ezzel szemben nem igényelnének földi kommunikációt, csupán egymással lézercsatolások révén. Ezért tömegük sokkal nagyobb részét fordíthatnák feldolgozási teljesítmény biztosítására.
Mivel nem lenne szükség ilyen pontos iránytartásra, kissé rugalmas napelemeket is alkalmazhatnának, ami csökkentené a tömeget és tovább növelné a fajlagos teljesítményt. Musk szerint 100 watt kilogrammonkénti fajlagos teljesítmény megvalósítható egy MI műhold esetében, és egyesek úgy vélik, hogy hatékonyabb napelemek alkalmazásával a jövőben akár 150 watt kilogrammonként is elérhető lehet. Philip Johnston, a Starcloud vezetője azt mondja, hogy a cég a következő műholdjainál 70 watt kilogrammonkénti fajlagos teljesítményt céloz meg, a vállalat által meglehetősen konzervatívnak tartott feltételezések alapján.
Ami a műhold költségét illeti, Johnston szerint a Starcloud tervei szerint ez „kevesebb mint 5 dollár per watt” lesz, a GPU költségeit nem számítva. McCalip becslése szerint a Starlink jelenlegi műholdjai körülbelül 22 dollárba kerülnek wattonként, szemben az eredeti változat 32 dollár per wattos költségével. Egy MI műhold ismét olcsóbb lehet, a GPU-kat nem számítva, mivel nem igényel költséges kommunikációs komponenseket. Ha McCalip kalkulátorában a csúszkákat 70 watt kilogrammonkénti fajlagos teljesítményre és 5 dollár per watt műholdköltségre állítjuk, az eredmény egészen más: az 1 gigawattos orbitális adatközpont így 16,7 milliárd dollárba kerül, ami csupán 5 százalékkal több a földinél.
Ehhez számos optimista feltételezés szükséges. Először is 500 dollár kilogrammonkénti fellövési ár, ami nagyjából harmada a jelenlegi elérhető költségnek. Ha azonban a SpaceX új Starship rakétája működőképessé válik, a fellövési költségek gyorsan csökkenhetnek. Mivel a Starship teljes mértékben újrafelhasználhatóra tervezett, egy kilogramm pályára juttatásának ára 100-200 dollárra eshet Johnston szerint. A SpaceX tényleges költsége ennél jóval alacsonyabb lehet, akár 20 dollár kilogrammonként. Ha McCalip kalkulátorába 200 dollár kilogrammonkénti fellövési árat írunk, az 1 gigawattos orbitális adatközpont költsége 12,1 milliárd dollárra csökken, ami kevesebb a földinél. Röviden, az ötlet talán nem is annyira őrült, mint amilyennek tűnik.
Egy másik ismeretlen tényező a hűtés. A Starcloud első műholdja nem tudta a GPU-t folyamatosan működtetni, mert a várakozásoknak megfelelően túlmelegedett. A vállalat idén tervezi a második tesztműhold, a Starcloud-2 felbocsátását, hogy kiértékelje a kinyitható radiátor tervét a hűtés biztosítására. Johnston szerint ez lesz „a legnagyobb kereskedelmi forgalomban bevethető radiátor az űrben”, amely méretben csak a Nemzetközi Űrállomás radiátorához mérhető, de kilogrammonként tízszeres hőelvezetést biztosít. A Starcloud költségbecslései feltételezik, hogy ez a radiátor a tervek szerint működik majd.
Más feltételezések talán túl pesszimisták. McCalip kalkulátora például azt feltételezi, hogy a fellőtt GPU-k akár 9 százaléka meghibásodik majd évente. Johnston szerint azonban a Starcloud-1 egyik tanulsága az volt, hogy „a GPU-k jobban működnek az űrben, mint vártuk”. A pontos számokat nem kívánta megosztani. Ha azonban évente csak 5 százalék hibásodna meg, kevesebb műholdra lenne szükség, és az orbitális adatközpont költsége 11,1 milliárd dollárra csökkenne.
Természetesen a földi adatközpontok költségei is csökkenhetnek, és az ilyen csökkentések talán könnyebben megvalósíthatók, mint az űrben történő építés. McCalip kalkulátora feltételezi, hogy a földi adatközpontok földgáz generátorokra támaszkodnak az áramellátásban, pedig a napenergia olcsóbb lenne, ami 1-2 milliárd dollárral csökkenthetné az összköltséget. Az építési költségek is jóval alacsonyabbak lehetnek az Egyesült Államokon kívül, különösen egy alacsony bérszínvonalú, bőséges napsütéssel rendelkező gazdaságban, például Indiában.
Jelenleg a legfontosabb kérdés az, hogy a Starship megbízhatóan és újrafelhasználható módon működtethetővé válik-e. Musk az orbitális adatközpontok lehetőségét hangsúlyozza, miközben a következő évben a SpaceX tőzsdére vitelére készül. A Starcloud ezzel párhuzamosan arra a jövőbeli helyzetre készül, amelyre számít néhány éven belül, feltételezve, hogy a Starship az alacsony költségű fellövések révén új lehetőségeket nyit meg. A Starship következő, tizenkettedik tesztrepülése április 9-én várható. Az MI iparágban sokan figyelik majd feszülten.
Egyre nehezebb földi adatközpontokat építeni. A Sightline Climate kutatócég szerint az idén üzembe állítani tervezett globális kapacitás 30-50 százaléka késhet, szemben a 2025-ös 26 százalékkal. Ennek számos oka van. Az engedélyek megszerzése és a villamosenergia-hálózathoz való csatlakozás időigényes, a lakossági ellenállás erős, több ország moratóriumot javasolt az új projektekre, és az áramigény meredeken emelkedik. Ezért egyesek jó ötletnek tartják számítási műveleteket végző műholdak konstellációjának pályára állítását, ahol a napenergia bőségesen rendelkezésre áll. Musk nemrég egyesítette rakétavállalatát, a SpaceX-et MI startupjával, az xAI-jal e céllal, és engedélyt kért egy legfeljebb 1 millió műholdból álló orbitális adatközpont létrehozására. De van-e ennek értelme?
A legnyilvánvalóbb akadály a fellövési költség. A SpaceX a Falcon Heavy rakétával körülbelül 1500 dollár kilogrammonkénti áron juttat terhet pályára, a Falcon 9 esetében ez 3400 dollár kilogrammonként. A SpaceX tényleges költsége ennek mintegy 25 százaléka. Két másik szám azonban legalább ennyire fontos: a fajlagos teljesítmény, vagyis hogy hány watt feldolgozási teljesítmény jut egy kilogramm műholdra, valamint a műhold költsége dollár per watt feldolgozási teljesítményben kifejezve. Ezek nagyrészt a napelemek és a hőt kibocsátó radiátorok tömegétől és teljesítményétől függenek. További ismeretlen tényező az űrbeli sugárzás hatása az MI chipek megbízhatóságára.
Mindezen számok becslésére szükség van az orbitális adatközpontok megvalósíthatóságának meghatározásához. Andrew McCalip mérnök, a Varda nevű űrstartup munkatársa készített egy webalapú kalkulátort andrewmccalip.com címen, amely lehetővé teszi egy adott kapacitású orbitális adatközpont költségének összehasonlítását egy földi központéval. A számítás szerint egy rendkívül nagy, 1 gigawattos adatközpont megépítése és öt éven át történő üzemeltetése a Földön 15,9 milliárd dollárba kerül. Orbitális megfelelője, 500 dollár kilogrammonkénti fellövési költséggel, 37 watt kilogrammonkénti fajlagos teljesítménnyel, 22 dollár per watt műholdköltséggel és olyan speciális pályákkal számolva, amelyek az idő 98 százalékában napfényben tartják a műholdakat, 51,1 milliárd dollárba kerülne. Ezek az összegek nem tartalmazzák az MI chipek vagy GPU-k költségét, amelyek 15-30 milliárd dollárt tennének ki, mivel ugyanazokra a chipekre mindkét esetben szükség van. Tehát egyértelmű győzelem a Föld számára? Nem egészen.
A Starcloud nevű, 2024-ben alapított vállalat, amely az orbitális adatközpontok ötletét kívánja megvalósítani, szó szerint az űrben számolta ki az MI-re vonatkozó adatokat. Novemberben a cég felbocsátotta a Starcloud-1 nevű, hűtőszekrény méretű műholdat, amely egy hagyományos Nvidia H100 GPU-t tartalmazott, olyat, amilyet az MI adatközpontokban használnak. A Starcloud ezzel egy kis MI nyelvi modellt, a NanoGPT-t tanította be Shakespeare művein, valamint lekérdezésekre válaszolt a Google által készített, nyílt forráskódú Gemma nagy nyelvi modell futtatása közben. Ez értékes adatokat szolgáltatott az MI chipek megbízhatóságáról orbitális körülmények között. A vállalat a többi kulcsfontosságú mutatóról is megalapozott adatokkal rendelkezik.
Kezdjük a fajlagos teljesítménnyel. McCalip 37 watt kilogrammonkénti értéke a SpaceX Starlink konstellációjában használt több ezer műholdból származik, amelyeket a technológia csúcsának tartanak, és világszerte nagy sebességű internetet biztosítanak. A Starlink műholdaknak azonban olyan feladatokat is el kell látniuk, amelyeket az MI műholdaknak nem. Költséges fázisvezérelt antennákra van szükségük a földi kommunikációhoz, és folyamatosan stabil orientációban kell maradniuk. Az MI műholdak ezzel szemben nem igényelnének földi kommunikációt, csupán egymással lézercsatolások révén. Ezért tömegük sokkal nagyobb részét fordíthatnák feldolgozási teljesítmény biztosítására.
Mivel nem lenne szükség ilyen pontos iránytartásra, kissé rugalmas napelemeket is alkalmazhatnának, ami csökkentené a tömeget és tovább növelné a fajlagos teljesítményt. Musk szerint 100 watt kilogrammonkénti fajlagos teljesítmény megvalósítható egy MI műhold esetében, és egyesek úgy vélik, hogy hatékonyabb napelemek alkalmazásával a jövőben akár 150 watt kilogrammonként is elérhető lehet. Philip Johnston, a Starcloud vezetője azt mondja, hogy a cég a következő műholdjainál 70 watt kilogrammonkénti fajlagos teljesítményt céloz meg, a vállalat által meglehetősen konzervatívnak tartott feltételezések alapján.
Ami a műhold költségét illeti, Johnston szerint a Starcloud tervei szerint ez „kevesebb mint 5 dollár per watt” lesz, a GPU költségeit nem számítva. McCalip becslése szerint a Starlink jelenlegi műholdjai körülbelül 22 dollárba kerülnek wattonként, szemben az eredeti változat 32 dollár per wattos költségével. Egy MI műhold ismét olcsóbb lehet, a GPU-kat nem számítva, mivel nem igényel költséges kommunikációs komponenseket. Ha McCalip kalkulátorában a csúszkákat 70 watt kilogrammonkénti fajlagos teljesítményre és 5 dollár per watt műholdköltségre állítjuk, az eredmény egészen más: az 1 gigawattos orbitális adatközpont így 16,7 milliárd dollárba kerül, ami csupán 5 százalékkal több a földinél.
Ehhez számos optimista feltételezés szükséges. Először is 500 dollár kilogrammonkénti fellövési ár, ami nagyjából harmada a jelenlegi elérhető költségnek. Ha azonban a SpaceX új Starship rakétája működőképessé válik, a fellövési költségek gyorsan csökkenhetnek. Mivel a Starship teljes mértékben újrafelhasználhatóra tervezett, egy kilogramm pályára juttatásának ára 100-200 dollárra eshet Johnston szerint. A SpaceX tényleges költsége ennél jóval alacsonyabb lehet, akár 20 dollár kilogrammonként. Ha McCalip kalkulátorába 200 dollár kilogrammonkénti fellövési árat írunk, az 1 gigawattos orbitális adatközpont költsége 12,1 milliárd dollárra csökken, ami kevesebb a földinél. Röviden, az ötlet talán nem is annyira őrült, mint amilyennek tűnik.
Egy másik ismeretlen tényező a hűtés. A Starcloud első műholdja nem tudta a GPU-t folyamatosan működtetni, mert a várakozásoknak megfelelően túlmelegedett. A vállalat idén tervezi a második tesztműhold, a Starcloud-2 felbocsátását, hogy kiértékelje a kinyitható radiátor tervét a hűtés biztosítására. Johnston szerint ez lesz „a legnagyobb kereskedelmi forgalomban bevethető radiátor az űrben”, amely méretben csak a Nemzetközi Űrállomás radiátorához mérhető, de kilogrammonként tízszeres hőelvezetést biztosít. A Starcloud költségbecslései feltételezik, hogy ez a radiátor a tervek szerint működik majd.
Más feltételezések talán túl pesszimisták. McCalip kalkulátora például azt feltételezi, hogy a fellőtt GPU-k akár 9 százaléka meghibásodik majd évente. Johnston szerint azonban a Starcloud-1 egyik tanulsága az volt, hogy „a GPU-k jobban működnek az űrben, mint vártuk”. A pontos számokat nem kívánta megosztani. Ha azonban évente csak 5 százalék hibásodna meg, kevesebb műholdra lenne szükség, és az orbitális adatközpont költsége 11,1 milliárd dollárra csökkenne.
Természetesen a földi adatközpontok költségei is csökkenhetnek, és az ilyen csökkentések talán könnyebben megvalósíthatók, mint az űrben történő építés. McCalip kalkulátora feltételezi, hogy a földi adatközpontok földgáz generátorokra támaszkodnak az áramellátásban, pedig a napenergia olcsóbb lenne, ami 1-2 milliárd dollárral csökkenthetné az összköltséget. Az építési költségek is jóval alacsonyabbak lehetnek az Egyesült Államokon kívül, különösen egy alacsony bérszínvonalú, bőséges napsütéssel rendelkező gazdaságban, például Indiában.
Jelenleg a legfontosabb kérdés az, hogy a Starship megbízhatóan és újrafelhasználható módon működtethetővé válik-e. Musk az orbitális adatközpontok lehetőségét hangsúlyozza, miközben a következő évben a SpaceX tőzsdére vitelére készül. A Starcloud ezzel párhuzamosan arra a jövőbeli helyzetre készül, amelyre számít néhány éven belül, feltételezve, hogy a Starship az alacsony költségű fellövések révén új lehetőségeket nyit meg. A Starship következő, tizenkettedik tesztrepülése április 9-én várható. Az MI iparágban sokan figyelik majd feszülten.