Nvidia publicó recientemente una oferta de trabajo digna de una epopeya de ciencia ficción: arquitecto de sistemas de centros de datos orbitales.
El fabricante de chips y otros gigantes tecnológicos están trabajando para convertir en realidad para la computación de inteligencia artificial una idea que ha cautivado a los futuristas, canalizar la energía solar vía naves espaciales para apoyar la actividad en la Tierra.
Elon Musk ha replanteado gran parte del futuro de SpaceX en torno a la operación de centros de datos de IA en el espacio. Blue Origin, de Jeff Bezos, prevé crear un gran negocio haciendo lo mismo, mientras que Google, de Alphabet, y Planet Labs trabajan en una misión para probar cómo los satélites ejecutarían sistemas de computación de IA.
Los partidarios afirman que trasladar la computación a la órbita permitirá a los desarrolladores de IA expandir la tecnología sin los dolores de cabeza que enfrentan en la Tierra, incluyendo los intentos por prohibir los centros de datos.
Operar centros de datos orbitales requerirá que ingenieros y ejecutivos logren avances en todo, desde el manejo de la radiación hasta los cohetes. Gran parte del reto es producir y lanzar decenas de los dispositivos sin que el costo sea excesivo. Algunos ingenieros no creen que sea económicamente viable y quedan muchas preguntas sin respuesta.
¿Cómo funcionaría un centro de datos orbital?
Los centros de datos terrestres cuentan con racks de servidores en edificios enormes con temperatura controlada.
Los centros de datos orbitales tendrán enjambres de satélites llenos de chips de IA. Necesitarán paneles solares para generar la electricidad necesaria para operar los sistemas de computación de IA.
Se prevé que los satélites vuelen en una órbita que pase aproximadamente sobre los polos terrestres para maximizar su exposición a la luz solar.
La energía solar es la promesa...
Los satélites llevan décadas funcionando con energía solar. Los satélites para IA necesitarían aprovechar esa tecnología y replicarla a una escala mucho mayor.
La Estación Espacial Internacional genera suficiente electricidad para alimentar aproximadamente 100 chips de IA avanzados, de acuerdo con un cálculo. Un centro de datos orbital podría necesitar producir electricidad para alimentar miles de chips dentro de miles de satélites.
Aquí entran en juego las enormes series de paneles solares. En un evento en marzo, Musk mostró una recreación de un "AI Sat Mini" de SpaceX. El dispositivo no tenía nada de pequeño. Contaba con paneles solares que lo hacían mucho más largo que el cohete Starship de la compañía, que mide unos 120 metros de altura.
"Se necesitan series de paneles solares de varios kilómetros", declaró Peter Beck, director ejecutivo de Rocket Lab, a los inversionistas a principios de este año.
...pero el calor y la refrigeración es un reto
El espacio es frío, pero es un vacío. Por lo tanto, los satélites de IA necesitarán sistemas sofisticados para regular las temperaturas y mantener los chips en funcionamiento. Mantener frescos los satélites al emitir calor los chips de IA representa un obstáculo importante para que los centros de datos orbitales sean competitivos en costos con la infraestructura terrestre.
"Manejar el calor en el espacio es difícil, lo que en realidad significa costoso", dijo Shanti Rao, consultor de naves espaciales que trabajó anteriormente en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.
Los satélites de IA utilizarían radiadores para disipar el calor producido por los chips. Rao dice que los radiadores más grandes y el equipo que facilita la disipación del calor aumentarían la masa de cada satélite, y los radiadores grandes pueden ser costosos por su mayor vulnerabilidad.
Envío de datos de IA
Se requerirá ingeniería considerable para asegurar que los satélites de IA puedan enviar datos entre sí y entre el espacio y la Tierra.
Los enlaces ópticos, conocidos como láseres espaciales, transmitirían datos entre satélites, intentando imitar los clusters de computación de IA en la Tierra. Requieren mucha energía.
"¿Quieres enviar muchísimos datos?", preguntó Daniel Bliss, profesor de ingeniería en la Universidad Estatal de Arizona. "Pues tienes que enviar muchísima energía".
La transmisión de datos en el espacio requeriría controlar cuidadosamente la orientación de los dispositivos láser instalados en los satélites, una tarea compleja en vista de la escala de un centro de datos orbital.
La comunicación con la Tierra es otro detalle: muchos centros de datos orbitales propuestos contemplan el uso de radiofrecuencias para transmitir datos a la Tierra. Bliss señaló que existen límites a la cantidad de datos que se pueden transmitir vía ese espectro.
Se necesita un lanzamiento económico
La viabilidad de los satélites de IA dependerá, en parte, de los cohetes. En un estudio reciente, investigadores de Google dijeron que si los costos de lanzamiento se redujeran a unos 200 dólares por kilo o menos, los centros de datos orbitales con IA serían comparables con los costos de los centros de datos tradicionales. Una misión en el cohete caballito de batalla de SpaceX puede costar alrededor de 3 mil 400 dólares por kilo.
Más proveedores planean lanzar cohetes nuevos con mayor frecuencia, lo que podría ayudar a contener los precios. Pero no hay garantía de que bajen los precios de lanzamiento. SpaceX ha aumentado recientemente los precios de sus vuelos Falcon 9.
Baiju Bhatt, CEO de Cowboy Space, startup de centros de datos orbitales, concluyó que su empresa necesitaba sus propios cohetes para lanzar dispositivos de IA en el espacio. Recientemente recaudó 275 millones de dólares con ese fin.
También se necesita: una enorme cantidad de satélites
Otro obstáculo para las empresas que quieren desplegar enjambres de satélites con IA: se necesitarán muchísimos.
Tan sólo los planes de SpaceX para centros de datos orbitales significan que la empresa necesitaría una gran capacidad de manufactura, dijo Stuart Taylor, consultor de satélites. "Producir todos estos satélites será una tarea titánica", afirmó.
¿Es económicamente viable?
Andrew McCalip, un ingeniero espacial, creó una herramienta en línea para calcular los costos de los centros de datos orbitales en comparación con los costos típicos en tierra.
La herramienta se basa en análisis de toma y dacas. Si los costos de las turbinas de gas se disparan, esto ayuda a justificar económicamente los satélites con IA. Si los costos de lanzamiento no disminuyen, por mencionar un ejemplo, la justificación comercial para los centros de datos orbitales se vuelve más difícil.
McCalip comentó en una publicación, "Si se analizan las cifras honestamente, la física no lo descarta de tajo, pero los números son implacables".
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