Після новин про запуск перших орбітальних супутників Starcloud з графічними процесорами Nvidia H100 та заяв Google про проєкт Suncatcher медіа знову заговорили про “космічні дата центри” як про потенційно наступний етап енергетичної гонки у сфері ШІ, про що ІА Факт нещодавно писало.
Великі гравці на кшталт Джеффа Безоса, Ілона Маска та Сундара Пічая мотивують це тим, що Земля вже не витримує шалене енергоспоживання ШІ, стикається з дефіцитом потужностей, протестами за принципом “не у моєму дворі” та жорсткими регуляторними бар’єрами. Водночас у космосі сонце світить без перерв, місця “безмежно”, а політичний і суспільний тиск майже відсутні.
Попри те, що економіка таких проєктів поки що не сходиться, поява перших робочих прототипів на орбіті означає, що це не поодинока фантазія мільярдерів, а рання стадія нового технологічно енергетичного тренду, який може визначити майбутнє глобальних обчислень – і, врешті, вплинути на повсякденне життя кожного з нас.
Енергія, ШІ і Земля: де ми вже “на межі”
Якщо дивитися на зв’язок енергії і ШІ не як на абстрактну “світову проблему”, а з позиції звичайної людини, картина виглядає так. За останні роки дата центри перетворилися на окремий великий клас споживачів електроенергії: щось на кшталт нової важкої промисловості, тільки замість доменних печей там стійки серверів і батареї кондиціонерів.
Міжнародне енергетичне агентство оцінює минулорічне споживання дата центрів у 415 терават годин електроенергії, тобто приблизно 1,5 відсотка світового попиту. За останні 5 років їхній апетит зростав у середньому на 12 відсотків щороку. До 2030 року споживання може перевищити 945 терават годин, більш ніж подвоївшись і зрівнявшись з нинішнім річним споживанням електроенергії Японії. Ключовий драйвер цього стрибка – саме ШІ: сервери для тренування та роботи великих моделей.
Уже зараз сумарно дата центри, криптовалюти і ШІ разом забрали близько 460 терават годин у 2022 році, що співставно з річним споживанням електроенергії всією Францією. Частка саме ШІ навантажень стрімко зростає.
Якщо спуститися “на землю” у прямому сенсі, цифри для Сполучених Штатів і Євросоюзу добре пояснюють, чому тема дата центрів раптом стала політичним питанням для урядів, мерів і місцевих громад.
У США дата центри у 2023 році спожили близько 176 терават годин, тобто 4,4 відсотка всієї американської електроенергії. До 2028 року цей показник може зрости до діапазону 325–580 терават годин, що відповідає 6,7–12 відсоткам від загального споживання. Аналітики зазначають, що основний внесок у цей ріст дають саме сервери для ШІ, причому дата центр, орієнтований на ШІ, може вимагати до 4 разів більше потужності, ніж “звичайний”.
У Євросоюзі картина схожа. Торік дата центри споживали близько 96 терават годин, або 3,1 відсотка загального попиту на електроенергію. За прогнозами, до 2030 року це споживання зросте щонайменше на 75 відсотків – до 168 терават годин, а до 2035 року може досягти 236 терават годин.
Якщо уявити, що в окремих регіонах, наприклад у штаті Вірджинія чи в Ірландії, дата центри вже “з’їдають” до чверті або навіть третини всієї місцевої електрики, стає зрозумілою причина занепокоєності. Це означає необхідність будівництва нових ліній електропередачі, підстанцій, посилення мереж і ризик того, що інші споживачі – від домогосподарств до заводів – отримають або менше електроенергії, або суттєво дорожчу.
Саме тому в інфополі все частіше наголошується, що дата центри стають “новими вугільними електростанціями” в конфліктах із громадами. Формально вони можуть живитися “зеленою” енергією, але в реальності привозять із собою ті самі проблеми: потужні високовольтні лінії, трансформаторні підстанції, постійний низькочастотний шум вентиляторів, зміну ландшафту і боротьбу за воду.
Так, у вододефіцитних регіонах на кшталт Аризони або окремих частин Європи люди обурені тим, що одна будівля з серверами використовує для охолодження стільки питної води, скільки тисячі домівок. У приміських районах Сполученого Королівства та США жителі протестують проти нових комплексів через шум, нічне освітлення і побоювання, що об’єкт “висмокче” з місцевої мережі всі резерви. Медіа це вже назвали “data center NIMBYism” (NIMBY – абревіатура від англійського “Not In My Back Yard” — “тільки не у моєму дворі”) і визнають, що локальний спротив уже зірвав або затримав проєкти на мільярди доларів.
Вітчизняний вимір дефіциту мегават: “тільки не у моєму дворі”
На перший погляд, для України це виглядає далеким. У нас поки немає “кластерів дата центрів для ШІ”, які гріються на дешевій електриці та конфліктують із громадами, адже наша енергосистема працює на межі не через ШІ, а через ракетні й дронові удари. Для багатьох українців “дефіцит потужностей” – передусім означає темну й холодну оселю взимку.
Але саме через це досвід Заходу нас стосується. Якщо світ входить у період, коли дата центри та ШІ забирають дедалі більшу частку глобальної електрики, це означає, що “зайвих” мегават для країн, які відбудовують інфраструктуру під обстрілами, просто не буде. Будь-який великий енергоємний проєкт в Україні – від промисловості до можливих дата центрів для ШІ – неминуче оцінюватиметься не лише за бізнес-планом, а й за тим, чи не забере він світло та тепло у населення.
При цьому українці добре знайомі з власними, локальними версіями підходу “не у моєму дворі”. Прикладами можуть бути недавні конфлікти навколо вітроенергетики в Карпатах. Плани збудувати потужні вітрові станції на хребтах Свидовець, Руна, Красна та інших спричинили хвилю спротиву від місцевих громад, екологів та науковців.
Громадські організації говорять про загрозу унікальним високогірним екосистемам, порушення природоохоронного законодавства і ризик того, що під гаслом “зеленої енергетики” Карпати фактично забудують промисловими об’єктами. З’являються петиції до Верховної Ради з вимогою заборонити вітроелектростанції в ареалі Карпат і навіть демонтувати вже зведені об’єкти.
Інший пласт – протести проти ліній електропередачі та підстанцій. Жителі села Дмитрівка під Києвом виходили до Кабміну з вимогою зупинити прокладання лінії електропередачі занадто близько до будинків і вирубку лісу під трасу. Для людей це питання здоров’я, безпеки та вартості їхнього житла, навіть якщо для енергосистеми ця лінія критично важлива. У Переяславі ще до повномасштабної війни громада протестувала проти теплоелектростанції на біомасі, побоюючись забруднення повітря, зростання вантажного трафіку і невідомого впливу на довкілля, попри запевнення операторів станції, що таке паливо дешевше й екологічніше за газ чи вугілля.
Ці історії доповнюють конфлікти довкола забудови над станціями метро, щільної забудови біля інфраструктури та протестів проти будь-яких нових промислових або транспортних вузлів у “видимості з вікон”. Логіка в усіх випадках одна: коли щось велике, шумне, потенційно небезпечне або просто незрозуміле з’являється поруч із житлом, стандартна реакція – захищатися. У мирних країнах такий спротив дедалі частіше спрямований проти дата центрів і хабів для ШІ. В Україні основні “мішені” – вітряки, теплоелектроцентралі, підстанції та інші енергетичні об’єкти, але базове питання всюди одне: “Що ми втрачаємо і що натомість отримуємо?”.
У перспективі це означає, що коли Україна буде хотіти стати майданчиком для великих дата центрів, зокрема для ШІ, або будувати магістральні лінії електропередачі для експорту електроенергії в Євросоюз, ми швидко отримаємо такий самий конфлікт, як уже мають Ірландія чи штат Вірджинія. На одній шальці ваг – державний і бізнес-інтерес “привабити інвестиції й навантажити генерацію”, на іншій – локальний інтерес людей “жити в нормальних умовах”. І чим сильніше ШІ розігріватиме глобальний попит на електроенергію, тим жорсткіше доведеться відповідати на неприємне запитання: хто і за рахунок кого живитиме всі ці “мізки в хмарі” – і чи готові ми як суспільство віддавати під це свій ресурс, коли вже зараз живемо на межі енергетичних можливостей?
Що саме хочуть зробити Google, Starcloud, Безос і Маск
Якщо перекласти космічні амбіції Google, стартапу Starcloud, Джеффа Безоса і Ілона Маска на звичайну мову, всі вони намагаються зробити одне й те саме: першими винести найважчі обчислення для ШІ туди, де багато сонця, холодно, і немає сусідів, які скаржаться на шум та лінії електропередачі під вікнами.
Про проєкт корпорації Google Suncatcher ІА Факт вже писало. Це поки що чистий “муншот” – компанія разом із Planet Labs готує до початку 2027 року запуск двох прототипів супутників, щоб перевірити, як їхні власні чіпи для ШІ TPU поводитимуться в космосі, як працюють моделі, як тримаються сонячні панелі та лазерні лінки між апаратами. Наступним кроком стануть “рої” з десятків супутників і навіть кластери з 81 апаратом, які утворюють масиви до 1 кілометра завдовжки й цілодобово живляться сонцем, не торкаючись земної енергосистеми.
По суті, Suncatcher – лабораторія на орбіті, а не бізнес. Проєкт від початку орієнтований саме на задачі ШІ – розподілене виконання моделей, попередню обробку даних, можливий донавчальний режим прямо “на місці” для супутникових сервісів на кшталт Planet.
У той же час Стартап Starcloud, підтриманий Nvidia, пішов далі й агресивніше. У листопаді компанія запустила супутник Starcloud 1 – апарат масою 60 кілограмів, розміром із невеликий холодильник, який несе перший в історії графічний процесор Nvidia H100 у космосі. Це фактично перший орбітальний дата центр з чипом такого класу, розрахований приблизно на 11 місяців роботи на висоті близько 325 кілометрів, після чого супутник планується контрольовано звести з орбіти.
За задумом, Starcloud 1 має надавати “хмару в космосі” – високопродуктивне виконання моделей та донавчання для інших супутників і замовників. Йдеться про обробку супутникових знімків, розпізнавання об’єктів, прогнозування погоди, маршрутизацію, оборонні й розвідувальні задачі. Частина того, що сьогодні роблять аналітики з даними з супутників Sentinel, Maxar чи радіолокаційних платформ типу ICEYE, у перспективі може обчислюватися прямо “на орбіті”. На Землю спускатимуться лише готові карти, теплові маски техніки, оцінки врожайності тощо – це зменшує обсяг трафіку й час реакції.
Нарешті, Джефф Безос через компанію Blue Origin грає вдовгу. Він вважає реалістичною появу гігаватних дата центрів у космосі протягом 10–20 років. Він пов’язує це з вуглецевим слідом ШІ: якщо винести найенергоємніші обчислення на орбіту й живити їх безперервним сонячним світлом з великих панелей, Земля отримає менше викидів вуглекислого газу і менше конфліктів за землю, воду та електроенергію.
Amazon офіційно поки не оголошує конкретних супутників “для ШІ”, але в експертних оглядах логіка вимальовується так: спочатку демонстраційні кластери, потім – великі станції на орбіті або навіть навколомісячні платформи, які генерують гігавати сонячної енергії і віддають вниз вже “обчислювальний сервіс” через лазерні або інші високошвидкісні канали.
Щодо проєктів Ілона Маска і SpaceX, то уже зараз мережа Starlink з тисяч супутників і лазерних лінків між ними фактично є розподіленою комунікаційною інфраструктурою з дуже обмеженою обчислювальною частиною. Маск публічно заявив, що наступне покоління супутників Starlink версії 3 може стати основою орбітальних дата центрів. Профільні медіа цитують його фразу “SpaceX will be doing this” (“Цим займатиметься SpaceX”) і пишуть про плани запуску перших “супутників для ШІ” з чипами H100 на борту як ядра майбутнього гігаватного космічного хмарного сервісу.
Спільним для цих проєктів є те, що вони поки що орієнтуються переважно на виконання моделей та донавчання, а не на тренування гігантських систем рівня GPT чи Gemini з нуля. Останнє поки надто дорого технічно й економічно. Натомість аналіз супутникових даних, робота з потоками від сенсорів, автономне ухвалення рішень для супутникових груп, оборонних систем і навігації – це вже виглядає реалістичним сценарієм.
Для України це може означати, що частина критичних сервісів – від моніторингу поля бою до аграрної аналітики та прогнозів для енергосистеми – у перспективі може обчислюватися не в наземних дата центрах в ЄС чи США, а на “орбітальному хмарному сервісі”, до якого ми матимемо доступ як клієнти або партнери.
Технічні “болі” космічного ШІ
Утім за красивими презентаціями ховається чимало технічних проблем. По перше, радіація. Сучасні графічні процесори та чіпи TPU проєктувалися для дата центрів, а не для жорсткого космічного середовища, де потік високоенергетичних частинок викликає збої в пам’яті, так звані “перемикання бітів”, і деградацію елементів. Starcloud і Google визнають, що їхні місії – випробування того, як “земне” залізо переживе місяці на орбіті, скільки потрібно надлишкових елементів, алгоритмів корекції помилок і чи не буде чип “божеволіти” від космічної погоди.
По друге, охолодження. На перший погляд, здається, що в космосі “і так холодно”, але теплотехніка там складніша. Немає повітря, яке відведе тепло, усе треба віддавати через великі радіатори випромінюванням. Це додає ваги, площі, складності конструкції та ризиків. Nvidia вказує, що в Starcloud 1 застосовуються спеціальні пасивні системи охолодження, розраховані на вакуум і температурний фон близько мінус 270 градусів за Цельсієм.
По третє, ремонт і модернізація. Те, що на Землі міняється за одну ніч – наприклад, нова версія графічного процесора чи збільшення оперативної пам’яті, – у космосі означає новий запуск ракети. Starcloud 1 спроєктований приблизно на 11 місяців роботи, після чого має контрольовано згоріти в атмосфері. Кожен такий супутник фактично є “одноразовим дата центром”, який потрібно регулярно відновлювати.
По четверте, пропускна здатність і затримки. Навіть із лазерними каналами між супутниками та потужними наземними станціями кількість даних, які можна швидко проганяти туди й назад, обмежена. Тому перші сценарії в космосі – це не “весь світ рахується на орбіті”, а локальні задачі, де важливіша близькість до джерела даних (самих супутників) і автономність, ніж інтеграція з відеосервісами або банківськими транзакціями.
Для наших співвітчизників це означає кілька речей. По перше, глобальні гравці реально шукають обхідний шлях навколо дефіциту наземної енергії та місця для дата центрів, і це в перспективі змінить геополітику доступу до обчислювальних потужностей. По-друге, Україна як країна з сильною космічною школою та розвиненим сектором ІТ може бути не лише споживачем такого “орбітального хмарного сервісу”, а й підрядником – розробляти програмне забезпечення, моделі, системи управління для таких хабів.
По-третє, концентрація критичних обчислень десь на чужих супутниках ставить питання цифрового суверенітету: наскільки ми готові покладатися на чужі космічні інфраструктури для власної безпеки, економіки та оборони. І поки Google, Starcloud, Джефф Безос і Ілон Маск тестують перші “залізяки”, саме зараз варто думати, чи хочемо ми бути в колі активних гравців, чи залишимося пасивними клієнтами, які просто платять за доступ до чужих “мізків на орбіті”.
Тетяна Вікторова
