חוכמה בחלל

המירוץ לחלל מקבל כל העת משמעויות חדשות. אחת המגמות שמתפתחת בקצב מואץ היא מחקר ופיתוח להקמת חוות שרתים בחלל כדי להתגבר על בעיית המקום על פני כדור הארץ וצריכת האנרגיה הגבוהה לקירור השרתים. גוגל, אנבידיה, בלו אוריג'ין הן רק חלק מחברות הענק כבר נמצאות עמוק במירוץ הזה, כשגם חברות סיניות לוטשות עיניים ליכולות עיבוד מתקדמות בחלל.

מתברר שהבינה המלאכותית שנכנסת במהירות לשימוש כמעט בכל תחומי החיים, מצריכה תכנון מחדש של חוות השרתים שעליהן היא מתבססת. כיום חוות השרתים שמוקמות על פני כדור הארץ, צורכות כ 2% מסך האנרגיה העולמית, והמספר הזה צפוי לגדול בשנים הקרובות באופן משמעותי. עיקר האנרגיה בחוות השרתים מופנה לקירור, שכן מדובר בשימוש בתשומות מיחשוב אדירות שפועלות במקביל. לדוגמא, כל מודל סורק לכל בקשה טריליוני משתנים, כשלעיתים הוא עושה שימוש בעשרות אלפי יחידות עיבוד. כל יחידות העיבוד צריכות לעבוד יחד, ולכן האנרגיה שנצרכת גבוהה מאד.

"הקירור עלול להגיע ל-40% מכלל תצרוכת האנרגיה של חוות שרתים. ולבסוף, בינה מלאכותית צריכה לאמן את המודלים השונים, כלומר השרתים נדרשים לעבוד גם כשאנחנו לא משתמשים בהם כלל", כותב עודד כרמלי, במאמר שפירסם על יכולות חישוב בחלל, באתר של סוכנות החלל הישראלית. "להבדיל מחוות שרתים "רגילות", חוות שרתים של בינה מלאכותית עובדות 24/7".

מעבר לשטח הפיסי שעליו צריך להקים החוות הללו, בעיית האנרגיה מצריכה חשיבה מחוץ לקופסא שכן זה מרכיב משמעותי בעלות ההפעלה. חברות טכנולוגיה גדולות כמו גוגל ואנבידיה כבר מתכננות את השלב הבא של תעשיית הבינה המלאכותית, הקמת חוות שרתים בחלל. היציאה צחוץ לכדור הארץ אמורה לפתור שתי בעיות, קודם כל את מגבלת המקום ואחר כך את צריכת האנרגיה. ההערכות הכלכליות מדברות על כך שעד 2030 ההשקעות בחוות שרתים יגיע ל 6.7 טריליון דולר וחלקה של הבינה המלאכותית בחוות הללו יעמוד על 5.2 טריליון (מקור: סוכנות החלל הישראלית). כמה מהסכום המשוער הזה מיועד לחוות שרתים בחלל לא ברור בשלב הזה, וההערכה היא שהמחקר והפיתוח של תחום החלל כלל לא משוכלל בתחזית הזו.

גוגל שמפעילה שכאמור מפעילה את מודל הבינה המלאכותית "ג'ימיני" הפופולרי, קוראת לפרויקט שלה Suncatcher. היא מתכננת לפרוס לווינים שינועו במסלול נמוך (ORBIT) ויהיו מסונכרנים עם השמש. על ידי כך שהפאנלים הסולארים יהיו כל העת בקו ישיר לשמש, תיווצר  אספקת אנרגיה רציפה ליחידות המיחשוב ש המערכת על הלווין. מעבר כמובן ליתרון של שימוש בשטח הפיסי בחלל, גם הטמפרטורות הנמוכות יצריכו פחות אנרגיה לקירור המערכות. אתגר טכנולוגי אחר שמייצר החלל עבור המערכות הללו הוא יכולת ההגנה עליהן מפני הקרינה הגבוהה. מעבר ליצירת מעטפת קשיחה ואטומה לקרינה (ככל הניתן), אחד הפתרונות שנבחנים הוא יתירות מערכות. הפתרון הזה אמור לתת מענה כפול. הראשון, כניסה לפעולה של מערכת חישובית רזרבית במידה ואחרת נפגעת והשני, פעולה מקבילה לצורך השוואת נתונים רציפה. החשש הוא כי הקרינה אולי לא תשבית את יכולת החישוב אלא רק תגרום לסטיות שלה ולכן המערכת המקבילה תוכל לנטר סטיות חריגות ולהתריע עליהן. התכנון של גוגל הוא לשגר לחלל שני לווינים ראשונים כבר ב 2027 ועד 2030 להציב בחלל קונסטלציה של 80 לוויני מיחשוב. אנבידה כבר נמצאת בחלל עם מעבד משלה במסגרת פרויקט של חברת סטראט אפ אמריקנית בשם Starcloud. מדובר בלווין של 60 ק"ג שמריץ מהחלל עיבוד של מודלי שפה שונים, שאחד מהם הוא ג'מיני של גוגל. על פי אתר סוכנות החלל הישראלית גם סין נמצאת עמוק במירוץ הזה של עיבוד בחלל – SPACE COMPUTING. בסקירה שפירסמו בר חיון ועודד נפתלי באתר סוכנות החלל הישראלית בחודש נובמבר האחרון הוצגו שני סטארטאפים סיניים:  ADA Space ו   Zhejiang Lab. שתי החברות הללו שיגרו 12 לווייני הדגמה ראשונים. "לטענת החברות, המערך יהיה מסוגל להריץ חישובים של 5 פטה-בית לשנייה ולאחסן מידע בסך 30 טרה-בית – והמטרה הסופית היא לשגר מערך בסך כ-2,800 לוויינים", כותבים חיון ונפתלי.

תמונה: הדמיית התפתחות לוויני STARLINK איור: STARLINK, SPACE X

גם SPACE X של איליון מאסק לא נמצאת מאחור. בחברה מפתחים יכולות שילוב חישוביות בחלל בקונסלציית הלווינים העתידית ממשפחת STARLINK. מדובר בשילוב יחידות עיבוד מתקדמות בלווינים הבאים שישוגרו.

באמצע חודש מרץ האחרון השיקה אנבידיה את שבב ה Space-1 Vera Rubin Module, שמיועד לעיבוד תמונה מתקדם בחלל ובכך תיווצר יכולת לצמצם משמעותית את תעבורת הנתונים הלא רלוונטית בין החלל לתחנות הקרקע בכדור הארץ. "המעבד החדש נועד לפתוח את צוואר הבקבוק העיקרי בכלכלת החלל החדש: קצב ההורדה של המידע מהלוויין לתחנת הקרקע", כותב כרמלי (מתוך המאמר: "המרוץ לשיגור חוות שרתים לחלל", סוכנות החלל הישראלית, 22.3.26) . "במקום לצלם ולהוריד אלף תמונות לעיבוד וניתוח על הקרקע, בינה מלאכותית בחלל יכולה מראש להחליט מתי לצלם אובייקט מסוים – כגון שריפת יער או ספינה חשודה – ולוותר על תצלום מיותר של נופים זהים".

תמונה: הדמיית חוות שרתים בחלל איור: STARCLOUD


תמונת כותרת: הדמיית המעבד החדש של NVIDIA בחלל
איור: NVIDIA

אמיר בר שלום

תגובות סגורות