Как работают космические дата-центры для ИИ

Космические дата-центры могут стать нестандартным ответом на «энергетический аппетит» ИИ. На фоне прогноза Goldman Sachs о росте потребления электричества дата-центрами на ~165% к 2030 году, исследователи из NTU Singapore предложили выносить вычисления на орбиту: использовать практически неограниченную солнечную энергию и бесплатное радиационное охлаждение космоса. Такие системы предлагают в двух форматах: орбитальные edge-центры для предварительной обработки данных непосредственно на спутниках и распределенные орбитальные системы с серверами, широкополосной связью и большими солнечными панелями. Это может резко уменьшить объем нефильтрованных передаваемых на Землю данных и нагрузку на наземные сети.

Архитектуры углеродно-нейтральных орбитальных дата-центров. Источник: NTU Singapore

В пресс-релизе NTU указано, что моделирование (digital twin) показало жизненный цикл с нулевым углеродным следом: запускные выбросы компенсируются за несколько лет работы на солнечной энергии. Авторы вводят метрику life-cycle CUE и подчеркивают технологическую готовность благодаря развитию радиационно-устойчивых чипов и многоразовых ракет.

Космос для каждого

Магазин от Universe Space Tech

Комплект журналів Сонце, Місяць та Марс

К товару

Тренд к «компьютингу на орбите» уже тестируют: Axiom Space совместно с IBM Red Hat недавно доставили на МКС прототип дата-центра для локальной обработки экспериментов, а Lonestar готовит лунный центр хранения данных в рамках миссий Intuitive Machines.

Исследователи NTU Singapore в серверной лаборатории демонстрируют концепцию орбитальных, углеродно-нейтральных дата-центров для ИИ — с питанием от Солнца и излучательным охлаждением. Источник: NTU Singapore

Как это работает? Проще говоря, идея такова: часть «тяжелой» работы для ИИ переносят на орбиту. Там есть почти безграничная солнечная энергия для питания серверов, а сам космос — это гигантский холодильник, в который легко отдавать тепло без затрат на кондиционирование. На борту спутников стоят защищенные от радиации компьютеры, которые сразу обрабатывают сырые потоки данных (с камер, радаров, телескопов), отсеивают лишнее и отправляют на Землю только сжатые результаты по радио или лазеру.

Почему это полезно? Вычисления на орбите уменьшают нагрузку на радиоканалы и позволяют телескопам, зондам и орбитальным радарам сразу отсеивать шум, передавая на Землю только существенные события — транзиенты, гравитационно-волновые показатели или снимки с аномалиями. Это сокращает время от наблюдения до открытия, повышает автономность дальних миссий (Марс, внешние планеты) и удешевляет научные кампании, ведь сотни гигабайт сырых данных больше не нужно гнать на Землю. В NTU оценивают, что орбитальная предварительная обработка может уменьшать объем передачи более чем в 100 раз.

Если вам импонирует идея «вычислений на орбите», обязательно загляните в материал «Роевая робототехника: как коллективный разум изменит исследование космоса». Вы узнаете, как десятки и сотни маленьких роботов действуют как один «коллективный мозг», чтобы быстрее и безопаснее исследовать Луну, Марс и астероиды. Хотите увидеть, как это работает на практике? Переходите к статье!

По материалам NTU Singapore