مرکز داده فضای مصرفی

اعتراف می کنم که وقتی می شنوم کسی در مورد مفهوم مراکز داده در فضا صحبت می کند، سرم را تکان می دهم. شما همیشه همان سه نقطه تلاش برای فروش آن را خواهید شنید. انرژی خورشیدی نامحدود وجود دارد، هیچ محدودیتی در زمین یا آب وجود ندارد، و سرمایش در فضا رایگان است زیرا هوا سرد است. در تئوری خوب به نظر می رسد، اما فیزیک همیشه برنده است. هزینه های مرتبط با نقص به این معنی است که آنچه می فروشید با آنچه که تحویل داده می شود کاملاً متفاوت است.

بسیاری از شرکت ها برای ورود به فضا می پرند. Starcloud، Axiom، Sophia Space، Google Project Suncatcher، و حتی وعده SpaceX برای میلیون‌ها ماهواره دیوانه‌کننده، همگی می‌خواهند بخشی از این کار را انجام دهند. با این حال، بازاریابی را بخوانید و خواهید دید که این شرکت ها مراکز داده در فضا نمی سازند. آنها واقعاً در حال ساخت ماژول‌های محاسباتی یکبار مصرف هستند که اتفاقاً در فضا هستند، زیرا با نامیدن آنها “مراکز داده” بودجه شما را تامین می‌کند.

اگر دقت کنید سرنخ ها وجود دارد. پوشش آرمان‌های فضایی هند از برنامه‌هایی برای خارج کردن ماژول‌های آسیب‌دیده و جایگزینی آن‌ها، مانند ماهواره‌های Starlink یا تلفن‌های همراه، صحبت می‌کند. مشاوران دیگر در مورد خدمات و ارتقاء ماژول ها به عنوان عاملی واقعی در پشت سر این موضوع صحبت کردند که چگونه این نسخه نمایشی صاف را برای سرمایه گذاران شکست می دهد.

آفتابی خیلی خوبه

من اعتراف می کنم که یک حوزه وجود دارد که کل این ایده منطقی است. انرژی خورشیدی در مدار تا حد امکان فراوان است. بدون تضعیف اتمسفر. نیازی نیست نگران روزهای ابری باشید. و ماهواره ها مجبور نیستند نگران شب باشند تا بتوانند دائماً در مدار مناسب انرژی دریافت کنند. انرژی خورشیدی نیز بسیار ارزان‌تر از آن چیزی است که فکر می‌کنید، مشروط بر اینکه برایتان مهم نباشد چقدر دوام می‌آورد. سلول های سخت شده با اتصال سه گانه معمولی که برای چیزهایی مانند ISS استفاده می شوند، حدود 50 تا 100 دلار در هر وات هزینه دارند. سلول تجاری ارزان‌تری که توسط Starlink استفاده می‌شود، حدود 20 تا 50 دلار در هر وات هزینه دارد. این یک مزیت هزینه بزرگ است. این سلول‌های تجاری همچنین در برابر آسیب تشعشع مقاوم‌تر از آن چیزی هستند که تصور می‌کنید. داده های واقعی ماهواره ها حدود 0.18 درصد تلفات برق در سال را به دلیل تخریب نشان می دهد که کمتر از 2 درصد تلفات در هر دهه است.

تولید برق در اینجا مسئله مهمی نیست. این احتمالاً تنها چیزی است که به نفع افرادی است که از این ایده ها حمایت می کنند. اما در نظر بگیرید که در طول یک دهه به میزان 2 درصد تلفات برق می رسد. یک دقیقه دیگر به آن باز خواهیم گشت.

بدون Fuego

اتلاف گرما یکی از بزرگترین موانعی است که باید بر آن غلبه کرد. در زمین، مراکز داده با حرکت مایع و/یا هوا بر روی دستگاه ها و خنک کننده همرفتی خنک می شوند. با این روش می توانید حدود 2000 وات در هر متر مربع خنک کنید. این یک راه بسیار کارآمد برای خنک کردن چیزها است. در مدار همرفت وجود ندارد. هوا برای حرکت نیست. شما باید از خنک کننده تابشی استفاده کنید و این در دمایی که اکثر این دستگاه ها در آن کار می کنند بسیار ناکارآمد است. اگر حرف من را باور نمی کنید، فقط به کوزه جاروبرقی که روی میزتان نشسته است نگاه کنید. آیا می دانید چرا نوشیدنی های شما را سرد نگه می دارد؟ چون داخلش خلاء هست. جاروبرقی ها اصلا گرما از خود ساطع نمی کنند.

اما بیایید ریاضی را بررسی کنیم. اگر می خواهید وسایل الکترونیکی خود را در دمای حدود 70 درجه سانتیگراد کار کنند، به حدود 1200 متر مربع سطح هیت سینک برای جذب یک مگاوات (MW) گرما نیاز دارید. این تقریباً چهار زمین تنیس استاندارد است. یک مرکز داده معمولی دارای میانگین مصرف برق بین 5 تا 10 مگاوات است. در حالی که ریاضیات برای مصرف انرژی در مقابل تولید گرما عالی نیست، اما به اندازه کافی نزدیک است که بگوییم یک مرکز داده معمولی برای کار به حداقل یک یا دو زمین فوتبال آمریکایی با خنک کننده تابشی نیاز دارد. و بودجه انرژی برای این چیزها فقط در حال رشد است.

شرکت هایی مانند سوفیا اسپیس در تلاش هستند تا کل شاسی را به نوعی مبدل حرارتی با سلول خورشیدی در یک طرف و رادیاتور غیرفعال در طرف دیگر تبدیل کنند. آنها ادعا می کنند که 92٪ سربار HVAC معمولی که روی زمین می بینید را می توان به چیزی حدود 8٪ کاهش داد. اما با افزایش مقیاس این گره ها، نیازهای خنک کننده شما به مقیاس محاسبات شما چند برابر می شود. مهم نیست که چگونه به آن نگاه کنید، هیت سینک های بسیار بزرگی در فضا خواهید داشت. نیمی از چیزهایی که از ایستگاه فضایی بین‌المللی بیرون می‌آیند رادیاتورها هستند، نه پنل‌های خورشیدی.

چرخه خروج از مدار

بیایید یک دقیقه فیزیک را کنار بگذاریم و در مورد پول صحبت کنیم. تفکر کنونی در مورد محاسبات در مدار می گوید که باید انتظار داشت که یک ماهواره حدود 5-6 سال دوام بیاورد، قبل از اینکه به حدی برسد که بی فایده شود. برنامه عالی برای نوشتن هزینه واحد. اما پردازنده‌های گرافیکی موجود در ماهواره که کارهای سنگین را انجام می‌دهند، هر دو سال یک بار کارایی خود را دو برابر می‌کنند. بله، قانون مور کمی کند می شود، اما هر دو سال یک بار هنوز در قلمرو امکان افزایش بهره وری عظیم است.

این بدان معنی است که یک ماهواره که در طول عمر برنامه ریزی شده خود کار می کند، سه نسل از GPU ها از نظر عملکرد عقب خواهد بود. و بر خلاف یک مرکز داده زمینی، که در آن شما فقط می‌توانید به داخل آن بروید و برخی از قطعاتی را که باقی مانده‌اید با آنچه در ماهواره است تعویض کنید، عملاً برای عمر سیستم. بنابراین چیزی که امروز راه اندازی می کنید در حال حاضر جلوتر از منحنی است. اگر می‌خواهید مدل فعلی را شکست دهید، باید بتوانید سریع‌تر از مراکز داده محدود به خاک و نه آهسته‌تر تکرار کنید.

حتی به تلاش برای تعمیر این چیزها در مدار فکر نکنید. تلاش برای تعمیر تلسکوپ فضایی هابل را به خاطر دارید؟ که خیلی گران بود حتی با بهره وری مدرن، برآورد تعمیر فعلی حدود 100 میلیون دلار است. این بدان معناست که به‌جای تلاش برای تعمیر یا تعویض قطعات، صرفاً خارج کردن ماهواره‌ای از کار افتاده یا منسوخ شده، ارزان‌تر است. ریاضیات پشت هزینه های راه اندازی این ایده یکبار مصرف را پشتیبانی می کند. فالکون 9 می‌تواند محموله‌های محموله‌های امروزی را با حدود 1225 دلار در هر پوند به فضا برساند که حدود 90 درصد ارزان‌تر از شاتل فضایی قدیمی است. اسپیس‌ایکس می‌گوید هدف Starship نزدیک‌تر به ۳۳ دلار در هر پوند است، مشروط بر اینکه بتواند از انفجار متوقف شود یا در هنگام فرود به قایق تبدیل شود. اگر اعداد و ارقام همچنان پایین می‌آیند و به آن اهداف عالی دست می‌یابند، آن‌وقت منفجر کردن چیزهای قدیمی واقعاً ارزان‌تر از تلاش برای اصلاح آن‌ها می‌شود. و شما فکر می کردید که ما قبلاً مشکل زباله فضایی داشتیم.

این بدان معنا نیست که چالشی وجود ندارد. برنامه Starship سه بار در سال جاری کاهش یافته است. هزینه پرتاب فالکون 9 امسال برای اولین بار از سال 2022 افزایش یافت. همه شرط می‌بندند که منحنی هزینه همچنان پایین می‌آید و روی آن شرط می‌بندند، اما وقتی منحنی بالا می‌رود چه اتفاقی می‌افتد؟

همه در حال ساخت مراکز داده یکبار مصرف در فضا نیستند. Sophia Space ماژول های آنها را می سازد تا بتوان آنها را جایگزین کرد. ساختن کاشی های قابل سرویس نیز یک اصل است. اما وقتی این دو رویکرد را با اسپیس ایکس مقایسه می‌کنید، که فقط می‌خواهد یک میلیون ماهواره را در مدار قرار دهد و امیدوار است که بیشتر آنها برای یک یا دو سال در آنجا بمانند، می‌بینید که صنعت هنوز به طور کامل رویکرد آنها را درک نکرده است. اما هر دو رویکرد در نهایت به یک نتیجه منتهی می شوند. اگر می‌خواهید دستگاه‌ها را سرویس کنید، باید قبل از منسوخ شدن آن‌ها این کار را انجام دهید. و شما باید آن را به اندازه کافی ارزان انجام دهید تا آن را در صنعتی انجام دهید که به سه ماهه فکر می کند، نه سال. به همین دلیل است که مدل deorbit در حال حاضر اقتصادی ترین به نظر می رسد.

تام بگیر

مراکز داده فضایی غیرممکن نیستند. آنها در حال حاضر واقعا غیر عملی هستند. خنک کردن چالشی است که با پول قابل حل است و پول ریشه واقعی مشکلات خدماتی است. روشی که در حال حاضر به سرمایه‌گذاران ارائه می‌شود، باعث نمی‌شود که اقتصاد برای چیزی کارساز باشد، جز بازاری که بیشتر شبیه پرتاب آیفون است تا پرتاب موشک. وقتی پردازنده‌های گرافیکی موجود در ماهواره‌ها در سکوی پرتاب منسوخ می‌شوند، می‌دانید که مشکلات بزرگ‌تری برای بررسی دارید.

همه اینها فرض می کند که پول در مراکز داده فضایی به شما بازدهی در جدول زمانی یک مرکز داده زمینی می دهد. شما باید متحمل ضرر و زیان شوید زیرا منحنی‌های هزینه به جایی می‌رسند که در آن مقداری پول به دست می‌آورید. چند سرمایه‌گذار را می‌شناسید که مایلند در چند فصل آینده ضرر کنند؟ و این تنها در صورتی است که هزینه ها با نرخ فعلی کاهش یابد که تضمینی نیست.

دفعه بعد که کسی به شما گفت که برای ایجاد یک مرکز داده در فضا هیجان زده است، فقط به او بگویید که در واقع چیزی که در حال ساختن است اشتراک سخت افزاری است که ممکن است در دراز مدت منطقی مالی نداشته باشد.