Авіаційно-космічний
Космічний штучний інтелект: наступний рубіж для хмарного масштабування
Securities.io дотримується суворих редакційних стандартів і може отримувати винагороду за перевірені посилання. Ми не є зареєстрованим інвестиційним консультантом, і це не є інвестиційною порадою. Будь ласка, перегляньте наші розкриття партнерів.
Чому інфраструктура штучного інтелекту переміщується на орбіту
Зі зростанням штучного інтелекту виникло кілька обмежень щодо поставок. Першим стали графічні процесори, оскільки спеціалізоване обладнання перейшло з нішевого ігрового використання до масового впровадження центрами обробки даних зі штучним інтелектом. В результаті Nvidia (NVDA ), лідер сектора, перетворилася на найбільшу компанію світу.
Але головною проблемою стає інше обмеження: енергопостачання.
Це пояснюється тим, що центри обробки даних зі штучним інтелектом тепер вимірюються не стільки їхньою обчислювальною потужністю, скільки споживанням енергії. Ось чому Компанії, що займаються штучним інтелектом, намагаються перезапустити атомні електростанції, закріпити перші прототипи SMRабо Державні регулятори прискорено затверджують нові електростанції, що працюють на газі..
Оскільки поспіх у пошуку енергії для центрів обробки даних посилюється, погляди звертаються до іншого варіанту: космічного штучного інтелекту, який надає абсолютно нового фізичного значення «хмарним обчисленням».
Можливість необмеженого постачання енергії з орбітальних супутників – це те, що ми вже детально аналізували в «Космічні енергетичні рішення для нескінченної чистої енергії».
Але ця концепція завжди дещо обмежена необхідністю перетворювати сонячну енергію на електроенергію, перетворювати цю електрику на мікрохвилі, щоб випромінювати їх назад на Землю, а потім перетворювати їх назад на електроенергію.
Це збільшує складність енергетичних супутників, вимагає більше наземної інфраструктури та загалом різко знижує ефективність процедури, оскільки кожне перетворення в іншу форму енергії призводить до втрат. Це, ймовірно, може спрацювати лише за дуже дешевих орбітальних запусків.
Або ж, якби енергію використовували безпосередньо на орбіті, це було б набагато ефективніше та швидше стало б економічно вигідним, особливо якщо кінцевий «продукт» можна було б легко відправити назад на Землю.
Теоретично, центри обробки даних у космосі можуть бути ідеальним варіантом: вони потребують багато енергії, але відправка результатів обчислень назад на Землю є тривіальною, не вимагає нової інфраструктури та не спричиняє втрат енергії.
Ця ідея не лише теоретична; наприклад, Alphabet/Google щойно оголосили «Проєкт «Ловець сонця»«, прототип орбітальної обчислювальної системи штучного інтелекту, про який ми розповідали в «Проект Suncatcher від Google та зростання орбітального штучного інтелекту».
Отже, чи може це спрацювати, і чому це може бути наступним кроком у побудові інфраструктури штучного інтелекту?
Зіткнення двох трендів
Розв'язання обмеження наземної потужності
Для живлення людської цивілізації потрібно більше енергії, ніж будь-коли, а комерціалізація LLM лише збільшила потребу в нових енергетичних установках. Наразі більшість нещодавно встановлених джерел енергії – це сонячна енергія.
джерело: АРК Інвест
Але це створює проблему для наземних мереж, оскільки сонячна енергія виробляє електроенергію лише тоді, коли світить сонце, що призводить до зниження виробництва в похмурі дні, взимку або ввечері. Натомість, енергоємні джерела, такі як центри обробки даних зі штучним інтелектом, потребують безперервного постачання енергії, причому пікове споживання часто припадає на вечір та взимку.
Теоретично це можна вирішити за допомогою дешевого накопичення енергії, такого як акумуляторні парки комунального масштабу. Але на практиці це нівелює багато переваг сонячної енергії як зеленого та дешевшого джерела енергії.
джерело: АРК Інвест
ARK Invest оцінює, що капітальні витрати на виробництво електроенергії повинні збільшитися приблизно вдвічі до приблизно 10 трильйонів доларів до 2030 року, щоб задовольнити світовий попит на електроенергію. З них розгортання стаціонарних накопичувачів енергії має збільшитися в 19 разів.
джерело: АРК Інвест
Це також вимагатиме величезних інвестицій в енергосистему, що ще більше збільшить витрати. Будь-яка альтернатива, яка не передбачає витрат на акумулятори та мережу, може бути конкурентоспроможною, навіть з урахуванням власних унікальних витрат на інфраструктуру, таких як орбітальний запуск космічних центрів обробки даних зі штучним інтелектом.
Дефляційний цикл Зоряного корабля
Не секрет, що SpaceX — найуспішніша компанія, що спеціалізується на космосі, з усіх коли-небудь створених. Завдяки розробці надійних багаторазових пускових установок, компанія значно знизила вартість доставки корисних вантажів на орбіту Землі. За 17 років, що минули з 2008 року, витрати знизилися приблизно на 95%, з приблизно 15 600 доларів США/кг до менш ніж 1,000 доларів США/кг.
Нова надважка ракета-носій Starship, ймовірно, продовжить цю тенденцію і зрештою призведе до вартості запусків приблизно до 100 доларів США/кг.
джерело: АРК Інвест
Що ще не до кінця зрозуміло, так це те, що це не просто робить супутники чи космічні місії дешевшими; це радикально змінює що можна зробити в космосі.
Коли завантаження кілограма матеріалу в космос коштує лише 100 доларів, відправка на орбіту чогось корисного або достатньо легкого стає економічно вигідною. Це стосується тонкоплівкових сонячних елементів, які можуть бути дуже легкими, якщо їх не потрібно захищати склом або жорсткими металевими каркасами від земної погоди.
Це також стосується матеріалів, які є дуже прибутковими на кілограмову основу, таких як комп'ютерні чіпи.
Наприклад, повна стійка/шафа GB300 NVL72 від NVIDIA коштує до 4 мільйонів доларів, але важить лише близько 1.8 метричних тонн (4,000 фунтів). Вартість відправки такого матеріалу на орбіту за ціною 100 доларів/кг становить лише 180 000 доларів — майже похибка округлення відносно вартості обладнання.
Звичайно, загальна ціна буде вищою, якщо врахувати допоміжне обладнання (екранування, охолодження, вироблення енергії тощо), але це означає, що виведення обчислювальної системи зі штучним інтелектом на орбіту не призведе до значного збільшення її вартості найближчим часом. Цілком ймовірно, що переломним моментом буде близько 500 доларів США за кг витрат на запуск.
джерело: АРК Інвест
Як додатковий бонус, зростання орбітального штучного інтелекту може ще більше покращити економіку багаторазових ракет, створивши величезний ринок для обслуговування. Хоча завершення будівництва сузір'я Starlink може вимагати в 11 разів більшої сумарної маси, яку SpaceX підніме до 2025 року, 100 ГВт обчислень штучного інтелекту збільшить попит на орбітальні запуски ще в 60 разів. У свою чергу, цей обсяг ще більше знизить витрати на запуски.
джерело: АРК Інвест
Чому орбітальний ШІ має структурні переваги
Проведіть пальцем, щоб прокрутити →
| Водій | Наземні центри обробки даних штучного інтелекту | Орбітальні центри обробки даних зі штучним інтелектом | Чому це має значення |
|---|---|---|---|
| Доступність живлення | Обмежено потужністю мережі, постачанням палива та термінами отримання дозволів | Майже безперервний сонячний потенціал на правій орбіті; немає з'єднання з мережею | Орбітальні обчислення обходять найповільнішу частину масштабування ШІ: влада + дозволи |
| Коефіцієнт ємності | Сонячна енергія працює нестабільно; її підтримка вимагає зберігання або диспетчерської генерації. | Висока доступність сонячної енергії зі зменшеною переривчастістю порівняно з наземною сонячною енергією | Зменшує або усуває капітальні витрати на зберігання для зміцнення шкіри |
| Охолодження верхніх приміщень | Високі навантаження на системи опалення, вентиляції та кондиціонування повітря/тепловідведення; обмеженість водопостачання в багатьох регіонах | Радіаційне охолодження за допомогою великих радіаторів; не потребує води | Більше обчислювальної потужності на ват, коли енергія охолодження нижча (але маса радіатора має значення) |
| Затримка та пропускна здатність | Чудово підходить для інтерактивних робочих навантажень; щільні оптоволоконні магістралі | Найкраще підходить для пакетної/високопродуктивної обробки даних, навчання або асинхронного виведення; спирається на канали супутникової комунікації | Орбітальний ШІ, ймовірно, починається з нечутливий до затримки навантаження |
| Швидкість розгортання | Земля, дозволи, модернізація мережі та будівництво тривають роками | Каденція запуску стає вирішальним фактором, якщо існують стандартизовані платформи | Модель «виробництво + запуск» може скоротити час виходу на виробничі потужності |
| Серйозні ризики | Дозволи, перевантаження мережі, місцеві водні/теплові обмеження | Радіація, уламки/зіткнення, обслуговування та утилізація після закінчення терміну служби | Орбітальна економіка залежить від пом'якшення режими відмов, специфічні для простору |
| Економічний шарнір | Капітальні витрати на живлення + з’єднання + охолодження домінують у масштабуванні | Масштабування домінує в плані запуску + маси платформи + часу безвідмовної роботи на орбіті | Кросовер з'являється, коли $/кг а стандартизовані платформи зменшують обсяг обчислень, що постачаються повністю |
Ідеально підходить для сонячної енергії
Сонячна енергія в космосі є вдосталь — до 4 разів більша за ту саму номінальну потужність завдяки прямому сонячному світлу без втрат в атмосфері. На правильній орбіті вона також набагато надійніша, світячи цілодобово.
Це усуває обмеження, з якими стикається наземна сонячна енергетика. Теоретично, це може бути остаточною формою виробництва сонячної енергії. Однак, через складність доставки цієї енергії назад на Землю, для економічної доцільності знадобляться наддешеві витрати на запуск або виробництво на орбіті.
Як альтернатива, простіші орбітальні дзеркала, що світять на наземних сонячних електростанціях, як це пропонує Reflect Orbital, може пропустити втрати на перетворення світла на мікрохвильове випромінювання.
Натомість, якщо на орбіті використовується енергія, жоден із цих кроків не потрібен. Після завершення обчислень отримані дані можна відправити назад на Землю за допомогою стандартних телекомунікаційних методів, при цьому пропускна здатність супутників швидко зростає.
Природне охолодження
Ще однією унікальною перевагою космічних центрів обробки даних зі штучним інтелектом є охолодження. Коли космос не піддається впливу сонячного випромінювання, у ньому надзвичайно холодно, температура становить -148°F (-100°C) для космічного корабля в тіні Землі або його власних реакторів.
Значна частина споживання енергії наземними центрами обробки даних припадає на охолодження. Розташування їх в Арктиці або навіть стратосфера було запропоновано, тому космос пропонує природну перевагу. Це, ймовірно, вимагатиме масивних пасивних систем охолодження для відведення тепла, але це технічно можливо.
Всюдисуща супутникова розвідка
SpaceX та її мережа широкосмугових супутників повністю змінили орбітальний ландшафт, причому супутники Starlink становлять приблизно половину всіх супутників на орбіті.
джерело: АРК Інвест
Це призвело до експоненціального зниження витрат на пропускну здатність супутників, які знизилися майже в 100 разів між 2020 і 2024 роками, і очікується, що подальші прибутки зростуть завдяки польотам Starship.
джерело: АРК Інвест
Телекомунікації в космосі стають настільки повсюдними та дешевими, що орбітальні центри обробки даних можуть використовувати вже існуючі мережі для зв'язку із Землею без необхідності створення спеціалізованих потужностей. Крім того, щільна супутникова мережа може призвести до додаткових послуг з технічного обслуговування, таких як заправка паливом або «буксирування», що збільшить термін служби цих активів.
Розділення космічної та наземної інфраструктур
Оскільки орбітальні центри обробки даних зі штучним інтелектом не підключаються до звичайної мережі, вони не вплинуть на ціни на електроенергію на Землі. Навіть додатковий попит на сонячні технології допоможе зробити сонячну енергію дешевшою в усьому світі.
Крім того, цим центрам не доведеться чекати на модернізацію наземної мережі, яка може тривати роками. Цей процес також дозволяє уникнути використання земельних і дорогоцінних водних ресурсів, покращуючи загальну економіку.
Інвестування в орбітальний штучний інтелект
Broadcom
(AVGO )
Окрім виробників графічних процесорів та розробників моделей штучного інтелекту, компанії, що виробляють обладнання для зв'язку та спеціалізоване ІТ-обладнання для центрів обробки даних, є головними переможцями буму штучного інтелекту. Однією з головних компаній у цій категорії є Broadcom, технологічний гігант, коріння якого сягає ери доткомів.
Після злиття Broadcom та Avago у 2016 році діяльність компанії розділилася між програмним забезпеченням для інфраструктури та апаратним забезпеченням для підключення (бездротовий зв'язок, сервери, мережі штучного інтелекту тощо).
джерело: Broadcom
Ще одним зростаючим напрямком діяльності, пов'язаним зі штучним інтелектом, є проектування та виробництво XPU, які об'єднують центральний процесор, графічний процесор та пам'ять в один електронний пристрій. Broadcom використовує свій досвід у виробництві ASIC (інтегральних схем спеціального призначення) для створення чіпів, розроблених спеціально для обчислень на базі штучного інтелекту.
джерело: Broadcom
Ці типи щільних, енергоефективних обчислювальних блоків ідеально підходять для орбітального штучного інтелекту, який вимагає оптимізованого балансу між продуктивністю та вагою. Вища енергоефективність ASIC також є плюсом, оскільки нижче енергоспоживання зменшує масу сонячних панелей, необхідних на орбіті.
Висновки інвестора:
- Основна теза: Обмеження зв'язування ШІ зміщується з обчислень на доступність електроенергії та терміни видачі дозволів; орбітальні обчислення є потенційним структурним обхідним рішенням.
- Економічний тригер: Вартість запуску наближається ~500 дол. США/кг суттєво розширити можливу комбінацію корисного навантаження (сонячна енергія, радіатори, екранування) для прибуткового розгортання орбітальних обчислень.
- Ранні переможці: Засоби, що сприяють використанню кирок та лопат —Розробники ASIC/XPU, фотоніка/ко-упакована оптика та термічне управління—вигода до того, як будь-яка «чистоізоляційна хмара» з’явиться публічно.
- Ключові ризики: Радіаційне зміцнення, логістика обслуговування на орбіті та ризик уламків/зіткнень можуть підірвати економіку, навіть якщо ціни на запуски впадуть.
- Часовий горизонт: Розглядайте орбітальний ШІ як довготривала інфраструктурна тема; зосередитися на фірмах, які монетизують масштабування наземного ШІ вже сьогодні, одночасно створюючи опціональність для космічних робочих навантажень.
Останні новини та події щодо акцій Broadcom (AVGO)
