Starcloud quer construir um satélite de data center de 4 quilômetros por 4 quilômetros
Nuvem estelar
Poderia a IA sede insaciável para data centers colossais serem consertados lançando-os no espaço? As empresas de tecnologia estão de olho na órbita baixa da Terra como uma solução potencial, mas os pesquisadores dizem que é improvável num futuro próximo devido a uma montanha de problemas de engenharia difíceis e não resolvidos.
O enorme demanda A procura e o investimento em produtos generativos de IA como o ChatGPT criaram uma necessidade sem precedentes de poder computacional, que requer grandes quantidades de espaço e gigawatts de energia, equivalentes aos utilizados por milhões de lares. Como resultado, os centros de dados são cada vez mais alimentados por fontes insustentáveis, como o gás natural, com as empresas tecnológicas a argumentar que a energia renovável não consegue produzir a quantidade de energia necessária nem a consistência necessária para uma utilização fiável.
Para resolver isto, CEOs de tecnologia como Elon Musk e Jeff Bezos sugeriram lançar centros de dados em órbita, onde poderiam ser alimentados por painéis solares com acesso constante a um nível de luz solar mais elevado do que na Terra. No início deste ano, Bezos, que além de fundar a Amazon também é dono da empresa espacial Blue Origin, disse que prevê data centers de gigawatts no espaço dentro de 10 a 20 anos.
O Google tem planos mais concretos e acelerados para data centers no espaço, com um programa piloto chamado Projeto Suncatcher com o objetivo de lançar dois protótipos de satélites carregando seus chips TPU AI em 2027. Talvez o experimento mais avançado em processamento de dados no espaço até agora, no entanto, tenha sido o lançamento de uma única unidade de processamento gráfico H100 este ano por uma empresa apoiada pela Nvidia chamada Starcloud.
Isso está longe de ser suficiente para executar sistemas modernos de IA. Acredita-se que a OpenAI, por exemplo, tenha um milhão desses chips à sua disposição, mas atingir esta escala em órbita exigirá que as empresas de tecnologia enfrentem uma série de desafios não resolvidos. “Do ponto de vista da pesquisa acadêmica, (os data centers espaciais) não estão nem perto do nível de produção”, diz Benjamim Lee na Universidade da Pensilvânia, EUA.
Um dos maiores problemas sem solução óbvia é o tamanho físico exigido pela demanda computacional da IA, diz Lee. Isso se deve tanto à quantidade de energia que seria necessária dos painéis solares, que exigiria uma vasta área de superfície, quanto à necessidade de irradiar o calor produzido pelos chips, que é a única opção de resfriamento no espaço, onde não há ar. “Você não é capaz de resfriá-los por evaporação como na Terra, soprando ar frio sobre eles”, diz Lee.
“Quilómetros quadrados de área serão utilizados de forma independente tanto para a energia, como também para o arrefecimento”, diz Lee. “Essas coisas ficam muito grandes, muito rapidamente. Quando se fala em 1.000 megawatts de capacidade, isso significa muito espaço no espaço.” Na verdade, a Starcloud afirma que planeia construir um centro de dados de 5.000 megawatts que abrangeria 16 quilómetros quadrados, ou cerca de 400 vezes a área dos painéis solares da Estação Espacial Internacional.
Existem algumas tecnologias promissoras que poderiam reduzir esta exigência, diz Krishna Muralidharan na Universidade do Arizona, EUA, como dispositivos termoelétricos que podem converter calor novamente em eletricidade e aumentar a eficiência dos chips que operam no espaço. “Não é um problema, é um desafio”, diz ele. “Neste momento, podemos resolver este problema utilizando estes grandes painéis radiadores, mas, em última análise, são necessárias soluções muito mais sofisticadas.”
Mas o espaço é um ambiente muito diferente da Terra também em outros aspectos, incluindo a abundância de radiação de alta energia que poderia atingir chips de computador e perturbar os cálculos, induzindo erros. “Isso vai desacelerar tudo”, diz Lee. “Você terá que reiniciar a computação, terá que recuperar e corrigir esses erros, então provavelmente haverá um desconto de desempenho para o mesmo chip no espaço do que o implantado na Terra.”
A escala também exigiria o voo conjunto de milhares de satélites, diz Muralidharan, o que exigiria sistemas de laser extremamente precisos para comunicar entre os centros de dados e com a Terra, onde a luz seria parcialmente embaralhada pela atmosfera. Mas Muralidharan está otimista de que estes não são problemas fundamentais e podem ser resolvidos eventualmente. “É uma questão de quando e não se”, diz ele.
Outra incerteza é se a IA ainda exigirá recursos computacionais tão grandes quando os data centers estiverem disponíveis, especialmente se os avanços projetados na capacidade da IA não aumentarem com o aumento do poder de fogo computacional, o que existe alguns sinais iniciais de. “Há uma clara possibilidade de que os requisitos de treinamento atinjam um pico ou se estabilizem e, então, a demanda por data centers massivos e de maior escala também atinjam um pico e se estabilizem”, diz Lee.
No entanto, ainda poderá haver utilizações para centros de dados espaciais neste cenário, diz Muralidharan, como para apoiar a exploração espacial na Lua ou no sistema solar, ou para fazer observações da Terra.
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