انتقال دیتاسنتر‌ها به فضا: طرح گوگل برای کاهش ردپای کربنی و استفاده از انرژی خورشیدی

به گزارش پیوست، گوگل در یک مقاله پژوهشی که روز سه‌شنبه منتشر شد طرحی را توضیح می‌دهد که براساس آن پردازنده‌های تنسور این شرکت در مدار پایین زمین مستقر می‌شوند. این پروژه که «Project Suncatcher» نام دارد، پردازنده‌های تنسور یا TPU گوگل که پردازنده‌های اختصاصی این شرکت برای محاسبات هوش مصنوعی هستند را به گونه‌ای با استفاده از یک ماهواره در مدار پایینی زمین مستقر می‌کند که ماهواره‌ها تقریبا همیشه در معرض نور خورشید قرار باشند و بتوانند بدون وقفه از انرژی خورشیدی برای تغذیه مراکز داده استفاده کنند.

گوگل قصد دارد برای پیشبرد این پروژه در سال ۲۰۲۷ دو ماهواره آزمایشی را با همکاری شرکت Planet Labs به فضا پرتاب کند. در این مرحله آموزشی هر ماهواره حامل چهار تراشه TPU خواهد بود و اگر هزینه حمل‌ونقل فضایی طبق پیش‌بینی‌ها کاهش یابد، گوگل امیدوار است این طرح تا سال ۲۰۳۵ از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه شود.

تراویس بیلز، مدیر ارشد واحد «Paradigms of Intelligence» در گوگل که این پروژه را رهبری می‌کند، می‌گوید: «اگر روند رشد تقاضا برای هوش مصنوعی و مصرف انرژی آن به همین شکل ادامه پیدا کند، این پروژه پتانسیل فوق‌العاده‌ای برای گسترش دارد. اما مانند هر پروژه بزرگ دیگری، هنوز قطعیتی در موفقیت آن وجود ندارد.»

کاهش ردپای کربنی

تقاضای انفجاری برای دیتاسنتر‌های هوش مصنوعی و توسعه بی‌سابقه زیرساخت باعث شده تا مصرف برق و انتشار گازهای گلخانه‌ای به یکی از چالش‌های اصلی صنعت فناوری بدل شود.

گوگل معقتد است که مستقر کردن مراکز داده در فضا باعث می‌شود تا تمام انرژی لازم دیتاسنتر از انرژی خورشیدی تامین شود و نیاز به مصرف سوخت‌های فسیلی در این مراکز از بین می‌رود.

محققان این پروژه می‌گویند مدار انتخاب‌شده به ماهواره‌ها اجازه می‌دهد تا هشت برابر بیشتر از پنل‌های خورشیدی مستقر در زمین در عرض‌های میانی، انرژی خورشیدی دریافت کنند و علاوه بر این، در فضا مسئله‌ای مانند شب یا فصل زمستان وجود ندارد که موجب کاهش توان تولید انرژی شود.

در طرح پیشنهادی، ماهواره‌های گوگل به‌صورت یک دسته در مدار نزدیک به زمین مستقر می‌شوند و از طریق ارتباطات بی‌سیم با پهنای باند بالا با یکدیگر در تماس خواهند بود.

به لطف همین اتصال مداوم، آن‌ها می‌توانند درست مانند چیپ‌های به‌هم‌پیوسته در مراکز داده زمینی، به‌صورت هماهنگ وظایف پردازشی هوش مصنوعی را برعهده گیرند.

طبق پیش‌بینی گوگل در صورت کاهش هزینه‌های پرتاب فضایی، یک شبکه بزرگ متشکل از ده‌ها یا صدها ماهواره می‌تواند بخشی از تقاضای رایانشی روز افزون هوش مصنوعی را پوشش دهد و همزمان، ردپای کربنی فعالیت‌های شرکت را کمرنگ‌تر کند.

چالش‌هایی چون تابش کیهانی و دوام تراشه‌ها

با وجود مزایای بالقوه‌ این طرح، اجرای چنین پروژه بلندپروازانه‌ای با چالش‌های فنی بزرگ روبرو است. تراشه‌های TPU در محیط فضا در معرض سطوح بالاتری از تابش‌های خورشیدی و کیهانی قرار می‌گیرند که احتمالا بر عملکرد و طول عمر اثرگذار خواهد بود.

محققان گوگل برای بررسی این مساله تراشه‌های خود را در دانشگاه کالیفرنیا در معرض شتاب‌دهنده ذرات قرار دادند تا شرایط چند سال قرارگیری در فضا را شبیه‌سازی کنند. نتایج اولیه نشان داد که این تراشه‌ها در برابر تابش مقاومت خوبی دارند و می‌توانند به مدت پنج تا شش‌ساله بدون مشکل در معرض فضا به فعالیت بپردازند.

با این حال، تیم تحقیقاتی گوگل می‌گوید برای بررسی اثرات جانبی احتمالی از جمله پدیده «bit flip» که به تغییر تصادفی داده‌ها در سطح باینری بر اثر برخورد ذرات زیراتمی با ترانزیستورها اشاره دارد، در حال انجام آزمایش‌های دیگری است تا از پایداری کامل عملکرد تراشه‌ها در شرایط فضا اطمینان حاصل کند.

در شرایطی که مصرف برق مراکز داده زمینی روزبه‌روز در حال افزایش است و فشار افکار عمومی بر شرکت‌های فناوری برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای بیشتر می‌شود، ایده گوگل برای انتقال بخشی از توان پردازشی به فضا می‌تواند تحولی بزرگ در صنعت دیتاسنتر باشد.

با این حال باید گفت که پروژه «Project Suncatcher» هنوز در مراحل اولیه است و تا تحقق واقعی آن فاصله زیادی داریم و باید دید آیا این پروژه نیز همانند برخی از پروژه‌‌های دیگر ناموفق گوگل از جمله اتصال اینترنت از طریق بالن که با فراگیر شدن اینترنت ماهواره‌ای چون استارلینک با شکست مواجه شد، به بن‌بست می‌رسد و یا موفقیت آن می‌تواند تحولی مهم در صنعت دیتاسنتری باشد.