Eru gagnaver á sporbaug jarðar fýsilegur valkostur?
Stór framtíðarsýn SpaceX byggir á því að félagið verði einn af burðarstólpum uppbyggingar gervigreindarinnviða.
Síðastliðinn föstudag fór stærsta hlutafjárútboð sögunnar fram þegar SpaceX, félag Elon Musks, var skráð á markað vestanhafs. Fáar skráningar hafa vakið viðlíka athygli en sjónir beindust einkum að tvennu: verðmati félagsins sem nam 94-sinnum tekjur á síðasta ári og þeirri einkennandi framtíðarsýn sem stóð því að baki.
SpaceX, sem hingað til hefur einkum verið þekkt fyrir eldflaugaskot, endurnýtanlegar geimflaugar, gervitunglarekstur og uppbyggingu Starlink, hyggst nú sækja hratt inn á svið gervigreindarinnviða. Félagið stefnir á að nýta þá yfirburði sem það hefur byggt upp í geimferðum til að koma upp víðfeðmu neti gagnavera á sporbaug um jörðu og færa þannig hluta af ört vaxandi reiknigetu gervigreindar út fyrir takmarkanir jarðbundinna innviða: raforku, landrýmis, kælingar, leyfisveitinga og flutningsgetu raforkukerfa.
Félagið metur mögulegan markað fyrir slíka innviði á um 28.500 milljarða dollara og samkvæmt spám umsjónaraðila útboðsins verður gervigreind orðin stærsti tekjuliður félagsins árið 2030.
Uppbygging gervigreindar krefst gríðarlega innviða. Reiknigetan krefst sérhæfðra örgjörva, gagnavera, raforku, landrýmis, kælingar og flutningsgetu raforkukerfa. Eftir því sem notkun gervigreindar eykst verður því æ skýrara að stærsti flöskuhálsinn liggur ekki endilega í hugbúnaðinum sjálfum, heldur í þeim efnislegu innviðum sem þarf til að keyra hann.
Samkeppnin um þessa innviði hefur aukist hratt eftir því sem tæknifyrirtæki, orkufrekur iðnaður, rafvæðing samgangna og almenn orkuskipti sækja öll í sama takmarkaða orkugrunninn. Víða hefur biðtími eftir raforkutengingum lengst, hentugar lóðir í nágrenni orku og ljósleiðaratenginga eru orðnar af skornum skammti og leyfisferli geta tafið uppbyggingu um árabil. Við þetta bætist að kæling stórra gagnavera krefst sífellt flóknari lausna, bæði vegna orkunotkunar og vatnsnotkunar, og getur skapað staðbundna mótstöðu. Þannig er stærsti flöskuhálsinn ekki lengur endilega hugbúnaðurinn sjálfur, heldur hin efnislega innviðakeðja sem þarf til að knýja hann áfram.
Sporbaugur næsta stopp?
Á undanförnum áratug hefur kostnaður við geimskot lækkað verulega, á sama tíma og notkun sporbaugs um jörðu hefur aukist. Gervihnettir, fjarskipti, greiningartól og nú hugmyndir um gagnaver í geimnum byggja öll á sömu undirliggjandi þróun: að aðgangur að sporbaug er orðinn ódýrari, reglulegri og fyrirsjáanlegri en áður.
Í því samhengi er eðlilegt að spyrja hvort næsta skref í uppbyggingu gervigreindarinnviða verði ekki aðeins fólgið í stærri gagnaverum á jörðu niðri, heldur í nýjum innviðagrunni utan hennar.
Röksemdin fyrir gagnaverum á sporbaug byggir fyrst og fremst á því að utan lofthjúpsins eru sumir af stærstu flöskuhálsum jarðbundinna gagnavera annaðhvort minni eða af öðrum toga. Sólarorka er þar aðgengileg með stöðugri hætti en á jörðinni, þar sem veður, skýjafar, árstíðir og dægursveiflur setja orkuframleiðslunni skorður. Fyrir reikniafl sem þarf að vera í nær samfelldri keyrslu gæti slíkur orkugrunnur orðið verulegt forskot. Jafnframt myndi slík uppbygging færa hluta af orkuþörf gervigreindar út fyrir raforkukerfi jarðar, þar sem biðtími eftir tengingum, takmörkuð flutningsgeta og skortur á hagkvæmum orkukostum eru þegar farin að hægja á uppbyggingu stórra gagnavera.
Annar lykilkostur felst í því að gagnaver í geimnum væru síður háð þeim efnislegu og pólitísku takmörkunum sem fylgja uppbyggingu á jörðinni. Hefðbundin gagnaver þurfa landrými, raforkusamninga, kælikerfi, leyfisveitingar og samfélagslega sátt, auk þess sem þau geta mætt mótstöðu vegna orkunotkunar, vatnsnotkunar og áhrifa á nærumhverfi. Eftir því sem bestu staðirnir fyrir gagnaver verða fullnýttir verður æ dýrara og tímafrekara að byggja nýja innviði í nægilegri stærð. Á sporbaug verður landrými ekki sami takmarkandi þáttur og uppbyggingin gæti því, að minnsta kosti í kenningu, fylgt öðrum skalanleika en jarðbundin verkefni.
Kæling er jafnframt eitt af lykilatriðunum í þessari röksemdafærslu. Gagnaver umbreyta stórum hluta raforkunnar í varma og þurfa því umfangsmikil kerfi til að halda búnaði innan rekstrarhæfra marka. Á jörðu niðri krefst það oft mikillar orku, vatns, landrýmis og flókinna kæliinnviða. Í geimnum eru aðstæður vissulega tæknilega krefjandi, enda berst varmi ekki burt með loftstreymi með sama hætti og á jörðu, en á móti má hanna kerfi sem losa varma með geislun út í geiminn. Ef slík kælitækni verður nægilega skilvirk gæti hún dregið úr einum stærsta rekstrarvanda gagnavera og orðið hluti af hagkvæmnisrökum fyrir uppbyggingu utan lofthjúpsins.
Fyrir SpaceX er þessi framtíðarsýn sérstaklega áhugaverð vegna þess að félagið hefur þegar byggt upp þá innviði sem slík uppbygging myndi krefjast. Endurnýtanlegar geimflaugar, lægri skotkostnaður, reglulegar ferðir á sporbaug og reynslan af Starlink skapa stöðu sem fá önnur fyrirtæki geta jafnað. Ef reikniafl verður ein mikilvægasta auðlind næstu áratuga gæti aðgangur að nýjum innviðagrunni utan jarðar orðið stefnumótandi forskot. Þá væri geimurinn ekki lengur aðeins vettvangur fyrir flutninga, fjarskipti og gervitunglaþjónustu, heldur mögulegt næsta lag í innviðakeðju stafræna hagkerfisins.
Elon Musk orðaði framtíðarsýnina með eftirminnilegum hætti í hlaðvarpi við Dwarkesh Patel í febrúar:
“Five years from now, my prediction is we will launch and be operating every year more AI in space than the cumulative total on Earth (...) I would expect to be at least, sort of five years from now, a few hundred gigawatts per year of AI in space and rising.”
Þetta kann að hljóma fjarstæðukennt fyrir mörgum enda er töluvert af hindrunum sem standa í vegi áformanna. Kostnaður við geimskot er enn hár (sjá mynd hér að ofan), viðhald á búnaði flókið og geislun, geimrusl og gagnaflutningar skapa vandamál sem ekki hefur verið leyst úr með hagkvæmum hætti. Áformin hvíla því að stórum hluta á árangri Starship, endurnýtanlegrar eldflaugar sem á að gera SpaceX kleift að flytja mun meiri farm út í geim með lægri kostnaði en áður hefur þekkst. Þar hefur félagið þegar byggt upp umtalsvert forskot.
Með Starlink hefur SpaceX þó þegar sýnt í verki að félagið getur hrint í framkvæmd áformum sem við fyrstu sýn virðast langsótt. Þegar hugmyndir um gervihnattakerfið voru fyrst kynntar töldu margir að kostnaðurinn við að koma þúsundum gervihnatta á sporbraut myndi gera verkefnið illframkvæmanlegt. Á þeim tíma voru geimskot dýr, flutningsgeta takmörkuð og fátt sem benti til þess að hægt yrði að byggja upp slíkt kerfi með hagkvæmum hætti. Í umfjöllun Wired árið 2015 var ekki gefið mikið fyrir þessa framtíðarsýn: „Unfortunately, the idea of cheap, ubiquitous high-speed satellite Internet may be just as science fictional as Musk’s dreams of planetary migration.“ Sagan hefur allavega staðfest eitt: það borgar sig sjaldnast að veðja gegn Musk.
Hvort gagnaver í geimnum reynist fýsileg á næstu árum er enn óljóst. Útboðslýsing SpaceX sýnir þó vel hversu langt stærstu fyrirtæki heims eru farin að horfa í leit að lausnum við einum helsta flöskuhálsi gervigreindarbyltingarinnar. Áformin kunna að hljóma fjarlæg, en þau byggja á þróun sem er þegar hafin: eftirspurn eftir reiknigetu vex hraðar en innviðirnir sem eiga að mæta henni. Takist SpaceX að lækka kostnað við geimskot nægilega mikið gæti félagið fært yfirburði sína í geimferðum yfir á nýjan markað og orðið ekki aðeins félagið sem selur aðgang að geimnum, heldur einnig það sem byggir þar upp næstu kynslóð innviða.