автор: Райан Алименто
Илон Маск, самый богатый человек на Земле, недавно заявил в подкасте с Дваркешом Пателем и Джоном Коллисоном: «Запомните мои слова… Через 36 месяцев, а, вероятно, ближе к 30 месяцам, наиболее экономически привлекательным местом для внедрения ИИ станет космос». Это может показаться очередным смелым — почти безумным — заявлением в его давней истории смелых обещаний, но спустя неделю за этими комментариями последовало слияние двух предприятий Маска, xAI и SpaceX. Похоже, Маск, по крайней мере частично, серьезно настроен обойти ограничения ресурсов Земли и направить бум искусственного интеллекта в атмосферу.
Но насколько серьезно остальным следует воспринимать эту идею?
Сторонники космических центров обработки данных для искусственного интеллекта с энтузиазмом указывают на три фактора в их пользу.
Во-первых, многоразовые ракеты SpaceX неуклонно снижают стоимость запусков. Ракета Falcon 9 позволила снизить затраты с примерно 11 500 долларов за килограмм полезной нагрузки до 1500 долларов за килограмм. Ожидается, что следующая система запуска, Starship, снизит эту стоимость еще больше, в идеале до 100-200 долларов за килограмм .
Во-вторых, орбитальные центры обработки данных, работающие на солнечной энергии, могут использовать на 25 процентов больше полезного солнечного излучения и производить электроэнергию непрерывно — если они расположены таким образом, чтобы постоянно находиться в поле зрения Солнца, — тем самым повышая эффективность выработки электроэнергии и устраняя изменчивость, с которой сталкивается земная солнечная энергия.
И, в-третьих, холодный вакуум космоса обеспечивает отличный теплоотвод для систем радиационного охлаждения.
Но, несмотря на эти кажущиеся преимущества, крупномасштабные орбитальные центры обработки данных остаются научной фантастикой — если только не будут преодолены какие-то непреодолимые препятствия. Хотя известная стоимость масштабирования наземных центров обработки данных остается высокой, неизвестные затраты на массовую отправку центров обработки данных в космос еще выше. У нас просто нет методов защиты микросхем от радиационного облучения, поддержания приемлемого времени безотказной работы вычислительных систем и пополнения запасов новых компонентов на объекте, которые были бы хоть сколько-нибудь реалистичны для крупномасштабного коммерческого вычислительного предприятия.
Орбитальные центры обработки данных открывают захватывающие перспективы для развития вычислительных мощностей и производства электроэнергии в будущем. Однако, учитывая огромные технические препятствия, они не являются реальным решением для удовлетворения современных потребностей индустрии искусственного интеллекта в области инвестиций, инноваций, межсетевого взаимодействия, получения разрешений и других аспектов.Перейти на платную версию
Программные ошибки, вызванные радиацией
Между наземными и орбитальными центрами обработки данных существует одно очень существенное различие: первые защищены земной атмосферой, вторые — нет, что подвергает многочисленные микросхемы, обеспечивающие работу системы, значительно большему облучению. Радиационное облучение может вызывать «битовые перевороты» — когда логический ноль превращается в единицу или наоборот — или наносить необратимый физический ущерб схеме. Со временем постоянное воздействие радиации деформирует структуру полупроводника и постепенно ухудшает его характеристики, пока микросхема не перестанет функционировать.
Для обучения модели ИИ в центре обработки данных одновременно используется практически каждый чип, работающий в тесной координации. Такая глубокая системная взаимосвязь позволяет единичному сбою вызвать каскадные сбои на системном уровне. Современные самые передовые чипы имеют элементы, состоящие всего из нескольких десятков атомов кремния — это выдающееся достижение в производстве, но оно доводит физическую прочность кремния до предела. Сочетание отказов чипов, вызванных стрессовыми воздействиями, с хрупкой вычислительной сетью делает систему уязвимой для сбоев. Действительно, обучение модели Llama 3 компанией Meta на чипах NVIDIA H100 привело к 419 неожиданным прерываниям всего за 54 дня, вынуждая операторов обрабатывать прерывания, происходящие каждые несколько минут.
В орбитальном центре обработки данных, занимающемся обучением персонала, помимо отказов компонентов, которые уже создают проблемы на Земле, возникнут и другие проблемы. Существуют радиационно-стойкие чипы для критически важных космических систем, требующих высокой надежности, но они на несколько поколений отстают от ведущих чипов по вычислительной мощности, что делает их плохим вариантом для выполнения больших рабочих нагрузок.
Печальная реальность такова, что мы крайне мало знаем о том, как сложные вычислительные системы будут работать в космосе. В публикации Google от ноября 2025 года утверждается, что их чипы Trillium смогут работать на орбите в течение 5 лет, но этот вывод был сделан на основе ускоренного наземного эксперимента, в котором чипы подвергались воздействию протонов на одном энергетическом уровне. В космосе спутники постоянно подвергаются воздействию различных видов излучения в гораздо более широком диапазоне энергий, чем тот, который использовала Google. Фактически, первый в истории эксперимент по тестированию чипа для искусственного интеллекта в космосе начался в ноябре 2025 года, когда Starcloud, стартап, поддерживаемый NVIDIA, запустил в космос один чип H100. Чтобы увидеть результаты, потребуется несколько лет . Вместо того чтобы пытаться полностью исключить сбои, операторы центров обработки данных разработали способы минимизации вызванных ими помех с помощью хитрых программных уловок и резервных копий данных и компонентов. Однако в космосе все эти методы становятся экспоненциально сложнее и дороже.
Программное обеспечение для обеспечения отказоустойчивости центров обработки данных работает в фоновом режиме, подобно антивирусной программе, отслеживая систему на предмет подозрительных ошибок — например, внезапной потери сигнала микросхемы, которая никогда не возобновляется. На Земле это прекрасно работает, поскольку основная проблема заключается в вычислительной схеме. Но заряженные частицы будут сталкиваться и создавать помехи для всех электронных систем, а не только для микросхем. Пока инженеры не создадут совершенно новые конфигурации серверов, не напишут совершенно новые протоколы памяти и микропрограммного обеспечения и не проведут всестороннее тестирование всего этого в высокоточной среде (то есть в космосе, а не в лаборатории, пытающейся имитировать космос), сбои, вызванные радиацией, будут создавать практически постоянные системные сбои, многие из которых, вероятно, останутся незамеченными до самого конца многомесячного цикла обучения.
Наземные центры обработки данных часто дополняют эти программные «сторожевые механизмы», распределяя копии данных по физической сети серверов и стоек. В случае отказа микросхемы или накопителя памяти потерянную информацию можно восстановить, собрав воедино её распределённую копию. Однако смягчение воздействия радиации на космические компьютеры без использования радиационно-стойких микросхем требует значительно большей избыточности, чем та, которая используется в современных центрах. В частности, орбитальному центру обработки данных потребуется тройная модульная избыточность — параллельная работа трёх идентичных систем. Это означает запуск трёх копий каждой микросхемы и накопителя памяти, трёхкратное увеличение потребности в охлаждении и электроэнергии, а также (как минимум) утроение стоимости запуска и капитальных затрат.
Высокая текучесть кадров и большой объем хлама.
Интенсивная нагрузка на чипы во время обучения приводит к быстрому износу, который ограничивает срок их службы всего 2-3 годами . В сочетании с годичным циклом выпуска новых поколений чипов (недавно сокращенным по сравнению с историческими двухлетними циклами NVIDIA) компании часто заменяют весь парк чипов в своих центрах обработки данных каждые несколько лет. Это невозможно, если центр обработки данных находится в космосе. Компании пришлось бы запустить совершенно новую группировку спутников; при этом старая система стала бы устаревшей для обучения. Спутники всё ещё могли бы использоваться для вывода данных, но занимали бы крайне желательные солнечно-синхронные орбиты, необходимые для непрерывной ориентации солнечных панелей на Солнце.
Одним из решений может быть сведение с орбиты — наведение спутника на точку Немо, самую удаленную от суши точку в океане, и его падение на Землю с последующим сгоранием. Управляемые входы в атмосферу имеют очень низкую ( но ненулевую ) вероятность столкновения с твердой поверхностью. Но чем больше объектов и мусора находится на низкой околоземной орбите, тем выше вероятность того, что случайное столкновение приведет к синдрому Кесслера — цепной реакции, при которой обломки от одного столкновения попадают в другой спутник, создавая еще больше обломков, которые попадают в следующий, и так далее. Поскольку не существует известного способа удаления космического мусора, один инцидент может поставить под угрозу космические миссии человечества до тех пор, пока человечество не найдет способ удаления космического мусора.
Орбитальные центры обработки данных — это безумие… Но искусственный интеллект в космосе — нет.
Эти критические замечания лишь поверхностно затрагивают практические аспекты, необходимые для создания космического центра обработки данных в качестве замены наземным центрам. Однако существует одно направление космических вычислений, которое вполне может реализоваться в ближайшее десятилетие: спутниковые периферийные вычисления.
Когда спутники делают снимки Земли или сканируют дальний космос, они захватывают терабайты необработанных, нефильтрованных данных, которые необходимо передать на Землю для анализа. Поскольку эти спутники вращаются вокруг Земли, они находятся в поле зрения наземной станции всего несколько минут за один орбитальный пролёт. Ограничения скорости передачи данных позволяют наземным станциям загружать лишь несколько гигабайт за один пролёт, что значительно ограничивает полезность спутниковых данных.
Одним из потенциальных вариантов применения космических вычислений является сортировка и фильтрация данных в космосе перед их передачей на Землю, что позволит получать более быстрые и целенаправленные результаты, а также снизит помехи между спутниками. С помощью космического «центра обработки данных» операторы спутников, отслеживающие лесные пожары, погоду или оборонные цели, могли бы выполнять вычисления в космосе и загружать только окончательные результаты. Размещение вычислительных ресурсов как можно ближе к источнику данных называется граничными вычислениями и в основном направлено на минимизацию задержек и снижение нагрузки на передачу данных. Многие компании и государственные учреждения, включая Starcloud и NASA , работают над различными подходами к граничным вычислениям на спутниках.
Экономическая целесообразность, технологическая зрелость и реальный рыночный спрос на спутниковые периферийные вычисления действительно оправданы. Однако спутники для периферийных вычислений значительно отличаются от масштабов космических центров обработки данных для обучения ИИ, которые прогнозирует Маск.
Сохраняя связь с реальностью
В одном из моментов подкаста, наполненном освежающей мудростью, Маск предупреждает, что «те, кто жил в мире программного обеспечения, не понимают, что их ждет суровый урок в мире аппаратного обеспечения». Как он объясняет, чрезвычайно сложно строить электростанции и закупать необходимое электронное оборудование для электросетей в реальном мире. Разработчики сталкиваются с проблемами, связанными с газовыми турбинами и крупными силовыми трансформаторами, тарифами на солнечные панели и — в некоторых регионах — долгим ожиданием в очереди на подключение, даже если им удается закупить оборудование. Идея о том, что кто-либо, даже Маск, может каким-то образом обойти эти неявные реалии, строя электростанции в космосе, — это, в лучшем случае, магическое мышление.
В подкасте, посвященном орбитальным центрам обработки данных, Патель и Коллисон спрашивают Маска, почему он просто не производит собственные газовые турбины — вполне резонный вопрос, на который он отвечает уклончиво, не давая четкого ответа. Более того, почему он не инвестирует в производителей газовых турбин, крупных силовых трансформаторов или оборудования для подстанций, в которых он так отчаянно нуждается? И почему Маск и его собеседники рассматривают возможность покрытия Невады солнечными батареями, но при этом ни словом не упоминают о новых атомных электростанциях?
Чрезмерный оптимизм Маска можно объяснить благородным желанием ускорить прогресс человечества. Или, что столь же вероятно, это всего лишь пиар-кампания в поддержку предстоящего первичного публичного размещения акций его объединенной компании SpaceX и xAI. В любом случае, в ближайшем будущем центры обработки данных, несомненно, будут находиться на нашей планете, и те, кто утверждает, что эта технология появится в долгосрочной перспективе, забывают, что нынешние дискуссии в основном подпитываются краткосрочными ограничениями предложения.
Космическая экономика, несомненно, захватывающа, но мысленные эксперименты по переносу промышленного развития на неизведанные территории не отменяют необходимости инвестиций, инноваций и, что особенно важно, реформы регулирования отраслей промышленности здесь, на Земле.