8 دقیقه
تصور کنید که یک هوش مصنوعی عظیم را نه در یک سالن خنکشده روی زمین، بلکه تحت نور ثابت خورشید و صدها کیلومتر بالاتر از جو زمین آموزش میدهید. این همان تصویری است که ایلان ماسک در پرتفولیوی ادغام SpaceX و xAI ارائه میدهد؛ حرکتی که او میگوید میتواند باارزشترین شرکت خصوصی جهان را خلق کند — با برآوردهایی در حدود 1.25 تریلیون دلار — و مرکز محاسبات با عملکرد بالا را از سیارهٔ زمین خارج کند.
پیشنهاد: انرژی نامحدود خورشیدی و املاک گسترده
ماسک استدلال کرده است که مرکز دادههای زمینی به محدودیتهای سختی رسیدهاند. این مراکز مقدار زیادی برق مصرف میکنند و نیاز به سیستمهای پیچیدهٔ خنککننده دارند؛ آنها شبکههای محلی را تحت فشار قرار میدهند و در صورت گسترش تهاجمی میتوانند اثرات زیستمحیطی را تشدید کنند. پیشنهاد او صریح است: تنها مسیر عملی و بلندمدت برای اجرای مدلهای هوش مصنوعی که بهصورت نمایی بزرگتر میشوند، بردن محاسبات به مدار است، جایی که انرژی خورشیدی فراوان است و مدیریت حرارتی میتواند به شیوهای متفاوت طراحی شود.
طرح مبتنی بر دستاوردهای SpaceX است — موشکهایی که قابلیت استفادهٔ مجدد دارند، ستون فقرات ارتباطی مجموعهٔ استارلینک، و اقتصاد پرتابی که مدام بهبود مییابد. در جدول زمانی که ماسک ارائه کرده، ظرف دو تا سه سال محاسبات مداری میتواند از نظر هزینه برای بارهای کاری هوش مصنوعی رقابتی شود. معماریای که او در ذهن دارد عملاً حلقهای یا مجموعهای از ماهوارههای محاسباتی تخصصی است: دیتاسنترهای مداری که از نور تقریباً ثابت خورشید بهره میبرند، دادهها را از طریق لینکهای لیزری یا رادیویی منتقل میکنند و یک بافت جهانی با تأخیر کم برای آموزش و استنتاج فراهم میآورند.
عملکرد در عمل چگونه خواهد بود
شدت تابش خورشیدی در فضا حدود 30 تا 40 درصد بیشتر از سطح زمین است و در آنجا جذب اتمسفری سمت شب وجود ندارد. این مزیت انرژی به آرایهها اجازه میدهد که به ازای هر متر مربع توان بیشتری تولید کنند. اما توان فقط بخشی از معماست. دفع حرارت — رهایی از گرمای زائد تولیدشده توسط رکهای پردازشی — از طریق رادیاتورهایی انجام میشود که انرژی گرمایی را به فضای سرد ساطع میکنند و نیاز به چیلرهای عظیم و حلقههای آب معمول در زمین را از بین میبرند.
جزئیات فنی بیشتر دربارهٔ طراحی سیستمهای مداری شامل موارد زیر است:
- پنلهای خورشیدی با بهرهوری بالا و جهتدهی پویا برای بیشینه کردن جذب انرژی و کاهش سایهبانهای ناشی از ساختارها.
- لینکهای لیزری فضای-به-فضا و فضای-به-زمینی برای انتقال باسهای داده با پهنای باند بالا و تاخیر پایین، که از کابلکشی زمینی مستقل هستند.
- سیستمهای دفع حرارت مبتنی بر رادیاتورهای سطحپهن و مواد با هدایت حرارتی بالا که گرما را مستقیماً به فروسرما (cryogenic sink) فضا میتابانند.
- معماری ماژولار سختافزاری برای تعویض قطعات، ارتقاء پردازندهها و سرویسدهی در مدار بهوسیله رباتها یا سفینههای سرویسگر.
از دیدگاه عملکردی، ترکیب تابش بیشتر خورشید و حذف محدودیتهای خنکسازی زمینی میتواند تراکم توان در هر رک را بسیار افزایش دهد. در نتیجه، برای آموزش مدلهای مبتنی بر GPU یا شتابدهندههای ویژهٔ هوش مصنوعی که «توان خروجی» برابر با توان «ورودی» مصرفی هستند، ظرفیت تراکنشی و نرخ گردش کاری (throughput) بهطور چشمگیری رشد میکند. در عمل، محدودیت اصلی بهجای شبکهٔ توزیع برق زمینی به نرخ پرتاب و نگهداری در مدار تبدیل میشود.
گزارشهایی حاکی از آن است که SpaceX از مقامات مقرراتی دربارهٔ پرتاب تعداد بسیار زیادی ماهواره پرسیده است. پروندهای پیشین به جاهطلبیهایی در مقیاس صدها هزار تا میلیونها ماهواره کوچک اشاره کرده بود. اگر این مقیاس به پلتفرمهایی در کلاس دیتاسنتر توسعه یابد، شرکتها میتوانند مدلها را با سرعت و مقیاس غیرمعمولی آموزش دهند، چرا که محدودیتها بیشتر در میزان پرتاب و نگهداری در مدار خواهد بود تا شبکهٔ برقی زمینی.
منطق اقتصادی و اصطکاک نهادی
SpaceX سودآور است. xAI و پلتفرم اجتماعی X مربوط به مؤسس آن، مصرف نقدینگی بسیار بالاتری دارند و بهخصوص در اروپا تحت نظارت مقرراتی قرار گرفتهاند. تلفیق نزدیکتر xAI و SpaceX میتواند تأمین مالی را تثبیت کند و تحقیق و توسعه را متمرکز سازد: موشکها، اتصال جهانی، لینکهای موبایل-به-مدار و مدلهای هوش مصنوعی زیر یک سقف قرار میگیرند. درآمدهای ناشی از دیتاسنترهای مداری، به گفتهٔ ماسک، میتواند بهعنوان منبع مالی برای اهداف بزرگتر مورداستفاده قرار گیرد — پایگاههای ماهی پایدار و حضور خوداتکاء در مریخ.
با این وجود، این صرفاً خوشبینی مهندسی نیست. هزینههای پرتاب باید بیش از این کاهش یابند تا دیتاسنترهای مداری از نظر اقتصادی معنادار شوند. خدماتدهی در مدار، کاهش زبالههای فضایی، امنیت سایبری محاسبات مستقر در فضا و چارچوبهای بینالمللی نظارتی همگی موانع جدی غیرفنی محسوب میشوند. برخی کاربردهای حساس به تاخیر ممکن است همچنان گرههای زمینی را ترجیح دهند. ولی برای آموزش مدلهای سنگین مبتنی بر GPU، جایی که توان عملیاتی از اضافه شدن چند میلیثانیه تاخیر مهمتر است، مدار تبدیل به گزینهای جذاب میشود.
این یک شرطبندی روی زیرساختی کاملاً متفاوت برای هوش مصنوعی است: توان از خورشید، خنکسازی به فضای عمیق، و محاسبات آزادشده از محدودیتهای زمینی.
اینکه آیا قانونگذاران، سرمایهگذاران و مهندسان پشت این شرطبندی قرار خواهند گرفت یا نه تعیین خواهد کرد که آیا موج اول دیتاسنترهای مداری را در دههٔ آتی خواهیم دید — یا اینکه این ایده در داستان هوش مصنوعی تنها بهعنوان یک یادداشت بلندپروازانه باقی بماند.
چند نکتهٔ تکمیلی و زمینهای که خوانندهٔ فنی یا سیاستگذاری باید بداند:
- کاهش هزینهٔ پرتاب: اقتصاد دیتاسنترهای مداری بهشدت به کاهش هزینهٔ هر کیلوگرم پرتاب وابسته است؛ فناوریهای جدی مانند استفادهٔ مجدد موشکها، تولید محلی قطعات و فشردهسازی ماهوارهای در این کاهش نقش کلیدی دارند.
- خنکسازی و طراحی حرارتی: هرچند فضا خلأ حرارتی را فراهم میکند، طراحی رادیاتورها، جهتدهی نسبت به خورشید و مدیریت گرمای نقطهای (hotspot) روی بردها، چالشهای دقیق مهندسی هستند که باید برای اطمینان از پایداری سامانه حل شوند.
- امنیت و حفاظت از داده: محاسبات حساس در مدار نیازمند رمزگذاری قوی، حفاظت فیزیکی در برابر تداخل و طراحی ضد دسترسی فنی است؛ حملات سایبری به لینکهای لیزری یا رادیویی و نیز تهدیدات فیزیکی (برزخ ماهوارهای) باید در معماری لحاظ شوند.
- قوانین بینالمللی و مالکیت: استفاده از فضا برای ارائهٔ خدمات تجاری در مقیاس بزرگ مستلزم تعامل با معاهدات فضایی، قوانینی دربارهٔ فرکانسها، مجوزهای پرتاب و مسئولیت برخورد با زبالههای فضایی است.
از منظر زیستمحیطی، اگرچه بهرهبرداری از انرژی خورشیدی در فضا میتواند به کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی و بار بر شبکههای زمینی کمک کند، خودِ ساخت و پرتاب ماهوارهها و مراحل تولید سختافزار نیز اثرات زیستمحیطی دارد؛ بنابراین تحلیل چرخهٔ عمر (LCA) برای سنجش مزایا و معایب ضروری خواهد بود.
از منظر بازار، برتری نسبت به مراکز دادهٔ زمینی وابسته به چند متغیر است: کاهش هزینهٔ پرتاب، اطمینان عملیاتی در مدار، مزیت انرژی خالص، و توانایی ارائهٔ تاخیر و پهنای باند مورد نیاز مشتریان سازمانی. در بلندمدت، اگر این پارامترها تحقق یابند، ما میتوانیم شاهد یک لایهٔ جدید در اکوسیستم محاسبات ابری و هوش مصنوعی باشیم — یک لایهٔ مداری که مکمل و گاهی جایگزین گرههای زمینی خواهد بود.
در نهایت، توسعهٔ دیتاسنترهای مداری یک چالش چندوجهی است که به مشارکت از صنایع مختلف نیاز دارد: هوافضا، نیمهرساناها، مخابرات، امنیت سایبری، و سیاستگذاری بینالمللی. این ترکیبِ پیچیده از نوآوریهای فنی و تغییرات نهادی است که مشخص خواهد کرد آیا رؤیای محاسبات تحت نور دائمی خورشید به واقعیت تبدیل میشود یا خیر.
منبع: smarti
ارسال نظر