باورنکردنی: دیتاسنترهای فضایی با مساحت ۱۶ کیلومتر مربع و ارزان‌تر از مراکز داده زمینی در راهند!

در گامی تاریخی برای صنعت رایانش ابری، شرکتی موسوم به Crusoe با همکاری استارتاپ فضایی Starcloud قصد دارد نخستین مرکز داده هوش مصنوعی خورشیدی و فضایی را راه‌اندازی کند. در این پروژه، به تدریج ساختار مرکز داده بر مبنای سیستم‌های پردازشی شامل پردازنده‌های گرافیکی Nvidia H100 به فضا پرتاب خواهد شد تا با انرژی پاک و بی‌پایان خورشیدی و یک خنک‌کننده فوق عظیم، همه چالش‌های مراکز داده مرتفع شود!

چالش‌های اصلی برای مراکز داده مصرف انرژی و خنک‌کنندگی هستند و تا به امروز از انواع روش‌ها مانند ساخت آن در قطب شمال گرفته تا حتی قرار دادن و شناور کردن مراکز داده در داخل آب اقیانوس‌ها برای خنک‌کنندگی بهتر استفاده شده است. اما اگر برای حل هر دو مشکل یعنی تأمین انرژی بی‌نهایت و یک خنک‌کننده چند ده کیلومتری بتوانیم به فضا برویم چطور؟ آیا آینده مراکز داده عظیم در فضاست؟

توان پردازشی در خلأ؛ تبدیل فیلم‌های علمی تخیلی به واقعیت

بنابر گزارشی که در وبلاگ رسمی انویدیا در این مورد منتشر شده، ایده اصلی طرح ساده اما جسورانه است: استفاده از انرژی خورشید در خارج از جو زمین برای تأمین توان پردازشی. با قرار گرفتن این دیتاسنتر در مدار، پرتوهای خورشید بدون عبور از لایه‌های جو زمین، انرژی بسیار بیشتری را به سلول‌های خورشیدی تأمین انرژی سازه منتقل می‌کند. به گفته Starcloud این راهکار امکان بهره‌گیری از «انرژی تجدیدپذیر تقریباً نامحدود و ارزان» را فراهم می‌کند.

پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد حتی با در نظر گرفتن هزینه پرتاب و موارد دیگر، هزینه انرژی در مراکز داده خورشیدی فضایی تا ۱۰ برابر کمتر از مراکز زمینی خواهد بود. علاوه بر آن، این مراکز هیچ فشاری بر شبکه برق زمین وارد نمی‌کنند و به فضای فیزیکی نیاز ندارند که این مزیتی حیاتی برای آینده زیرساخت‌های پردازشی در مقیاس جهانی خواهد بود.

جدای از بحث تأمین انرژی، دو شرکت Crusoe و Starcloud اعلام کرده‌اند که سامانه‌هایشان از پردازنده‌های گرافیکی Nvidia H100 بهره می‌برند که تا ۱۰۰ برابر قدرتمندتر از هر GPUای است که پیش از این به فضا رفته است.

خنک‌کننده‌ای به ابعاد بی‌نهایت!

یکی از چالش‌های فنی در این پروژه، خنک‌سازی GPUها در محیط بدون هوا است. در حالی که در زمین از جابجایی هوا برای دفع گرما استفاده می‌شود، در فضا چنین امکانی وجود ندارد. با این حال، Starcloud ادعا کرده که از خلأ عمیق فضا به‌عنوان یک سینک حرارتی بی‌نهایت استفاده خواهد کرد. اگرچه هنوز نمی‌توانیم در مورد میزان کارآمدی این سیستم صحبت کنیم، باید گفت که در صورت عملی شدن این ایده با تحولی بنیادی در مهندسی دفع حرارت مراکز داده روبرو خواهیم بود.

ذکر این نکته حائز  اهمیت است که شرکت Crusoe Energy Systems پیش‌تر با راه‌اندازی مراکز پردازشی در کنار منابع انرژی تجدیدپذیر، خود را به عنوان نامی شناخته‌شده در صنعت محاسبات ابری معرفی کرده و حالا با همکاری Starcloud، رویکرد عجیب انرژی‌محور خود را از زمین به فضا گسترش می‌دهد. کالی کَونس، هم‌بنیان‌گذار و مدیر عملیاتی Crusoe، می‌گوید:

با همکاری Starcloud، ما رویکرد انرژی‌محور خود را از زمین به گستره فراتر از آن یعنی فضا گسترش می‌دهیم.

از سوی دیگر، فیلیپ جانستون مدیرعامل Starcloud، این همکاری را هماهنگی کامل میان ایده و اجرا توصیف کرده و می‌گوید:

تجربه Crusoe در ساخت زیرساخت‌های مقاوم و مقیاس‌پذیر، آن را به شریک ایده‌آلی برای پیشگامی در این عصر جدید تبدیل کرده است. طی 10 سال آینده همه دیتاسنترهای در فضای خارج از جو زمین ساخته خواهند شد!

طبق زمانبندی اعلام شده از سوی این تیم، نقشه راه پرتاب و اجرای پروژه نشان می‌دهد که در ماه آینده میلادی نخستین ماهواره‌های Starcloud با تراشه‌های Nvidia H100 به فضا پرتاب خواهند شد. سپس تا پایان ۲۰۲۶ سرویس Crusoe Cloud بر روی یکی از ماهواره‌های Starcloud فعال می‌شود. در ادامه نیز در اوایل سال ۲۰۲۷ شرکت Crusoe قصد دارد نخستین ظرفیت ابری مبتنی بر GPU در مدار را به‌صورت عمومی عرضه کند. در این صورت می‌توان این طرح را به صورت واقعی به‌عنوان آغازگر الگوی جدید بسترهای محاسباتی هوش مصنوعی نامید.

تبدیل محاسبات ابری به محاسبات فضایی!

این پروژه می‌تواند نقطه عطفی در تاریخ رایانش ابری و هوش مصنوعی باشد. مراکز داده فضایی، با تأمین انرژی از خورشید و دوری از محدودیت‌های زمینی، می‌توانند ظرفیت پردازش عظیمی را برای مدل‌های زبانی بزرگ، تحقیقات فضایی و شبیه‌سازی‌های علمی پیشرفته فراهم کنند.

شاید بتوان گفت اگر این طرح موفق شود، مفهوم رایانش ابری عملاً از جو زمین فراتر خواهد رفته و محاسبات ابری به محاسبات فضایی تبدیل خواهد شد!