Идея вывести дата-центры в космос обсуждается не только после объединения SpaceX и xAI и заявлений Илона Маска о сотнях орбитальных ЦОД. На конференции GTC NVIDIA также упомянула вычислительный модуль Space-1, который должен обеспечить работу архитектуры Vera Rubin в космосе. Подробностей пока нет, поэтому ключевой вопрос остается открытым: как вообще эксплуатировать такие системы на орбите.
Экономику проекта оставим за скобками. С технической точки зрения один из вариантов — терминаторная орбита (разновидность солнечно-синхронной орбиты), где спутник движется вдоль границы дня и ночи и постоянно остается на освещенной стороне.
На первый взгляд охлаждение не выглядит проблемой: температура космоса близка к −270 °C. Но в вакууме нет среды для отвода тепла — ни воздуха, ни жидкости. Поэтому тепло можно рассеивать только через излучение. Это уже используют в спутниках и на МКС.
YouTube-канал Скотта Мэнли подробно разобрал эту тему и оценил, возможно ли охлаждать полноценный дата-центр в космосе.
Чтобы отвести тепло, его сначала нужно передать от компонентов к радиаторам — обычно через жидкостные контуры. Это уже отработанная технология. Главный вопрос — масштаб: насколько крупными могут быть такие системы и удастся ли рассеять их тепловыделение.
Расчеты опираются на закон Стефана—Больцмана: мощность теплового излучения растет пропорционально четвертой степени температуры.
- система с тепловыделением 20 кВт при 20 °C требует радиатор площадью около 48 м²
- при 80 °C площадь можно сократить примерно вдвое
Но есть и обратная сторона: оборудование на орбите получает тепловое излучение от Земли и Солнца. На итог влияет ориентация, углы и свойства поверхности.
Для систем с потреблением около 20 кВт задача решаема — и по питанию, и по охлаждению. Похожие параметры SpaceX планирует реализовать в следующем поколении спутников Starlink.
Главная проблема ИИ-дата-центров — энергетическая плотность. Чтобы снизить задержки, узлы размещают максимально компактно. Но при этом сложно рассеять сотни киловатт на стойку. Радиаторы и солнечные панели придется сильно увеличивать, а это усложняет систему жидкостного охлаждения. При мощностях в несколько гигаватт речь уже идет о тоннах теплоносителя, который нужно прокачивать. Инженерные задачи здесь крайне сложные.
Тем не менее обсуждение продолжается. Маск уже комментировал расчеты и говорил о возможных изменениях. Например, если чипы смогут стабильно работать при 97 °C, площадь радиаторов существенно сократится. Также он считает достижимым показатель около 100 кВт на тонну массы на орбите.
Пока орбитальные дата-центры остаются скорее концепцией: им предстоит преодолеть множество технических барьеров. Кроме того, наземные ЦОД должны доказать, что именно они смогут стать устойчивой основой рынка ИИ в ближайшие годы.
Подписывайтесь на группу Hardwareluxx ВКонтакте и на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).