地球快養不起 AI 了,谷歌英偉達被逼上太空,結果便宜了馬斯克

地球快養不起 AI 了,谷歌英偉達被逼上太空,結果便宜了馬斯克

文章圖片

地球快養不起 AI 了,谷歌英偉達被逼上太空,結果便宜了馬斯克

文章圖片

地球快養不起 AI 了,谷歌英偉達被逼上太空,結果便宜了馬斯克

文章圖片

地球快養不起 AI 了,谷歌英偉達被逼上太空,結果便宜了馬斯克

文章圖片

地球快養不起 AI 了,谷歌英偉達被逼上太空,結果便宜了馬斯克

文章圖片

地球快養不起 AI 了,谷歌英偉達被逼上太空,結果便宜了馬斯克

文章圖片

地球快養不起 AI 了,谷歌英偉達被逼上太空,結果便宜了馬斯克

文章圖片

地球快養不起 AI 了,谷歌英偉達被逼上太空,結果便宜了馬斯克

文章圖片


剛剛 , Google 正式啟動數據中心登月計劃 , 打算把自己的算力都放到太空 。 他們還給這個計劃起了個很酷的名字 , 叫做 Project Suncatcher , 太陽捕手計劃 。
Google 的想法很簡單 , 與其在地球上爭搶日漸枯竭的資源 , 不如去太空中直連太陽能 。 這個全新的登月計劃 , 目標也只有一個 , 在太空中建立一個由太陽能驅動的、可擴展的 AI 基礎設施 。
前些天 , OpenAI 的 CEO 奧特曼和微軟 CEO Satya Nadella 納德拉 , 在播客節目上表示 ,
我今天的問題不是芯片供應問題;事實是 , 我沒有足夠的暖殼(warm shells)來插入它們 。
聽著相當凡爾賽 , 畢竟在這場 AI 浪潮之前 , 我們一直以為算力就是一切 。
奧特曼和納德拉
但就像奧特曼在節目里面說 , AI 的未來 , 更多地需要能源上的突破 , 訂購的 AI 芯片太多 , 配套的數據中心和電力跟不上也是白搭 。
AI 耗電有多離譜 , 根據國際能源署 (IEA) 的數據 , 到 2030 年 , 全球數據基礎設施的耗電量 , 預計將與整個日本的國家耗電量相當 。
不只是電 , 還有水 。 世界經濟論壇的數據顯示 , 一個 1 兆瓦的數據中心 , 每天消耗的水量 , 與大約 1000 名發達國家居民的用水量相同 。
一塊英偉達 H100 芯片的最高功耗可達到 700W , 大約是家用微波爐的功耗 , 而一個數據中心的 H100 顯卡數量是以萬為單位 , 且不間斷運行
而就在最近五年 , 數據中心的需求開始狂飆 , 但增長速度已經遠遠超過了 , 規劃新發電能力的速度 。
Google 為了解決同樣的問題 , 他們的計劃 , 是發射一個由太陽能驅動、搭載 Google 自研 TPU 芯片(用于計算 , 類似英偉達的 GPU)的衛星星座 , 在太空中組建一個「軌道 AI 數據中心」 。

太空一定比地球更便宜、更高效嗎?為什么是太空?Google 的理由簡單粗暴 。
1、8 倍效率: 如果搭載芯片的衛星 , 在正確的軌道上 , 太陽能板的效率是地球的 8 倍 。
2、7*24 不間斷供電: 太空沒有黑夜和云層 , 對比地球上的太陽能板 , 可以持續產生電力 。
馬斯克發 X 說太空的 AI 衛星能保護地球
3、零資源消耗: 在太空 , 數據中心不需要消耗地球有限的土地 , 也無需消耗大量水資源做冷卻工作 。
蘋果、華為、騰訊、以及移動等公司在貴州設立數據中心 , 圖片來源:新華社
目前地球上的數據中心 , 越來越接近能源瓶頸 , 建在冰島、挪威 , 是為了冷;建在內華達沙漠 , 是為了電 。 像在國內 , 多數大廠的數據中心都放在貴州、寧夏中衛等 , 靠環境來降溫 。
但是太空的環境 , 遠比地球復雜 。 Google 在自己的研究論文里面 , 詳細提到目前遇到的難點 , 以及用于應對的方法 。

讓 AI 「登天」 , Google 要解決三大難題難題一:太空「局域網」?
AI 訓練需要海量芯片協同作戰 , 彼此間的連接帶寬和延遲要求極高 。 在地球上我們可以用光纖實現數據的高速傳輸 , 在太空怎么辦?
Google 的方案:編隊飛行 + 激光通信 。
他們計劃讓衛星「飛得非常近」 , 彼此相距僅公里級或更近 。
在他們一個 81 顆衛星的模擬星座中 , 每顆衛星都配有太陽能陣列、輻射冷卻系統 , 以及高帶寬光學通信模塊;且衛星間的距離僅在 100-200 米之間動態變化 。
在如此近的距離上 , 它們可以通過自由空間光通信(FSO ISL , Free-Space Optical Inter-Satellite Links) , 實現高速互聯 。 Google 在論文中透露 , 他們的演示已經成功實現了 1.6 Tbps 的雙向傳輸速率 。
難題二:宇宙「輻射」?
太空環境極其惡劣 , 太陽在提供能源的同時 , 也噴射出致命的高能粒子(輻射) , 這對尖端芯片直接是毀滅性打擊 。
圖源 NASA
Google 的方案:硬扛 。
他們把自家的 Cloud TPU v6e (Trillium) 芯片送進了實驗室 , 用 67 MeV 的質子束轟擊它 。
結果是「驚人地抗輻射 (surprisingly radiation-hard)」 , TPU 最敏感的高帶寬內存 (HBM) , 在承受了 2 krad(Si) 的劑量后才開始出現異常 , 這幾乎是 5 年任務預期輻射劑量(750 rad(Si))的近 3 倍 。
這意味著 Google 的 TPU 可在低地軌道連續運行 5 年 , 無永久損傷 。
Google 計劃在 2027 年前與 Planet 公司合作 , 發射兩顆原型衛星 , 測試實際運行環境 。
Planet 公司官網 , 主要從事衛星圖像和地球數據的分析
難題三:數據回傳
在太空上 , 各個 GPU 之間的數據傳輸是做到了快速高效 , 但是就算在太空算完了 , 數據怎么高速傳回地球?
這是一個 Google 在論文中承認、尚待解決的重大挑戰 。
延遲問題: Google 選擇的「晨昏同步軌道」 , 雖然太陽能拉滿 , 但論文承認這將會增加到某些地面位置的延遲 。
帶寬瓶頸: 目前的「地-空」光通信的最高紀錄 , 還是 NASA 在 2023 年創下的200 Gbps 。
200 Gbps 聽起來很快 , 但對于一個太空 AI 數據中心來說 , 這根水管遠遠不夠用 。
然而 , 在所有這些(局域網、輻射、地面通信)高難度的技術挑戰之上 , 還壓著一個最根本、最致命的障礙 , 它決定了前面的一切是否值得去解決 , 上天成本 。
這曾是最大的障礙 , 把一公斤重的東西送上天 , 曾經比同等重量的黃金還貴 。
一系列低地軌道衛星的發射費用對比
Google 在論文中計算過一筆賬 , 如果 SpaceX 的發射成本能降到 $200/kg(預計 2035 年左右) , 則太空數據中心的單位功率成本 , 能與地面數據中心持平 , 約 $810/kW/年 , 與美國本土數據中心的 $570–3000/kW/年區間完全重疊 。
換句話說 , 當火箭便宜到一定程度 , 太空就會比地球更適合建數據中心 。
然而 , 現實是目前的發射價格 , 是這個理想價格的十倍以上 。

誰能讓這件事發生?SpaceXGoogle 在他們的論文里 , 明確采用了 SpaceX 的學習曲線假設:每當總發射質量翻倍 , 單位發射成本下降 20% 。
自首次成功發射獵鷹 Falcon 1 號以來 , 按最低實現價格計算的 SpaceX 有效載荷質量 , 針對不同類別火箭逐步變化
從 Falcon 1 到 Falcon Heavy , SpaceX 已把發射成本從 $30000/kg 降到 $1800/kg;而 Starship 的目標 , 是 10× 可重復使用率下的 $60/kg , 極限情況下可降到 $15/kg 。
這意味著 , SpaceX 很有可能成為支撐 Google 太空數據中心經濟模型的公司 。
如果說英偉達壟斷了地球上的 GPU , 那么 SpaceX , 將來就可能壟斷太空中的算力空間 。
在地球上 , 英偉達賣 GPU;在太空里 , SpaceX 賣軌道 。
就在 Google 發布論文的幾天前 , 11 月 2 日 , 英偉達強大的 H100 GPU 已經「首次」被送入太空 。
這顆 H100 被搭載在一家名為 Starcloud 的初創公司的衛星上 , 其在軌算力比以往任何太空計算機強 100 倍 。
Starcloud 創辦于 2024 年 , 誕生之初就是致力于在太空建立數據中心 , 獲得了英偉達、YC 等投資 。
它們的任務更直接 , 在軌實時處理數據 。 Starcloud 的 CEO 舉例:一顆 SAR(雷達成像)衛星的原始數據極其龐大 , 與其下載數百 GB 的原始數據 , 不如在軌用 H100 分析 , 只傳回 1KB大小的結果 , 比如「一艘船在某位置 , 速度 多少」 。
而當被問到這一切如何實現時 , Starcloud 的 CEO 同樣指向了馬斯克:他們的愿景 , 完全依賴于「SpaceX Starship 帶來的成本降低」 。
搭載了英偉達 H100 GPU 的 Starcloud-1 衛星 , 正是通過馬斯克的 SpaceX , Bandwagon 4 Falcon 9 航班發射升空的 。
過去五年 , 英偉達一次次刷新最高市值記錄 , 關鍵在于它提供了最強的算力單元(GPU);它掌控了 CUDA(英偉達通用計算平臺)生態 , 形成軟件鎖定;它成為所有 AI 公司(OpenAI、Anthropic、Google)的算力上游 。
而在太空算力時代 , 這三點都可能都將被重新分配 , 那個時候 , 算力空間才是下一個紅利 。
AI 的極限 , 也許才剛剛開始 。
#歡迎關注愛范兒官方微信公眾號:愛范兒(微信號:ifanr) , 更多精彩內容第一時間為您奉上 。
【地球快養不起 AI 了,谷歌英偉達被逼上太空,結果便宜了馬斯克】愛范兒|原文鏈接· ·新浪微博

    推薦閱讀