لماذا تعتبر اقتصاديات الذكاء الاصطناعي المداري وحشية للغاية؟

بمعنى ما، كان هذا الأمر برمته لا مفر منه. كان إيلون ماسك وزمرته يتحدثون عن الذكاء الاصطناعي في الفضاء منذ سنوات، وخاصة في سياق سلسلة الخيال العلمي التي ألفها إيان بانكس والتي تدور حول عالم في المستقبل البعيد حيث تتجول السفن الفضائية الواعية وتتحكم في المجرة.

والآن، يرى ” ماسك ” فرصة لتحقيق نسخة من هذه الرؤية. وقد طلبت شركته SpaceX تصريحًا تنظيميًا لبناء مراكز بيانات مدارية تعمل بالطاقة الشمسية، موزعة عبر ما يصل إلى مليون قمر صناعي، والتي يمكن أن تنقل ما يصل إلى 100 جيجاوات من الطاقة الحاسوبية خارج الكوكب. وبحسب ما ورد اقترح أنه سيتم بناء بعض أقماره الصناعية للذكاء الاصطناعي على القمر.

وقال ماسك الأسبوع الماضي في بث صوتي استضافه جون كوليسون، أحد مؤسسي شركة Stripe: “إن أرخص مكان لوضع الذكاء الاصطناعي سيكون في الفضاء خلال 36 شهرًا أو أقل”.

انه ليس وحده. وبحسب ما ورد، راهن رئيس قسم الحوسبة في شركة xAI نظيره في Anthropic على أن 1% من الحوسبة العالمية ستكون في المدار بحلول عام 2028. وأعلنت شركة Google (التي تمتلك حصة ملكية كبيرة في SpaceX) عن جهد للذكاء الاصطناعي الفضائي يسمى Project Suncatcher، والذي سيطلق نماذج أولية للمركبات في عام 2027. وقدمت شركة Starcloud، وهي شركة ناشئة جمعت 34 مليون دولار بدعم من Google وAndreessen Horowitz، خططها الخاصة لإنشاء قمر صناعي يضم 80 ألف قمر صناعي. كوكبة الاسبوع الماضي. حتى جيف بيزوس قال أن هذا هو المستقبل.

ولكن خلف هذه الضجة، ما الذي يتطلبه الأمر فعليًا لإرسال مراكز البيانات إلى الفضاء؟

في التحليل الأول، تظل مراكز البيانات الأرضية اليوم أرخص من تلك الموجودة في المدار. قام أندرو ماكليب، مهندس الفضاء، ببناء آلة حاسبة مفيدة لمقارنة النموذجين. وتظهر النتائج الأساسية التي توصل إليها أن مركز البيانات المداري بقدرة 1 جيجاوات قد يتكلف 42.4 مليار دولار، أي ما يقرب من ثلاثة أضعاف نظيره الأرضي، وذلك بفضل التكاليف الأولية لبناء الأقمار الصناعية وإطلاقها إلى المدار.

ويقول الخبراء إن تغيير هذه المعادلة سيتطلب تطوير التكنولوجيا في العديد من المجالات، وإنفاق رأسمالي ضخم، والكثير من العمل على سلسلة التوريد للمكونات الفضائية. ويعتمد ذلك أيضًا على ارتفاع التكاليف على أرض الواقع مع إجهاد الموارد وسلاسل التوريد بسبب الطلب المتزايد.

تصميم وإطلاق الأقمار الصناعية

المحرك الرئيسي لأي نموذج عمل فضائي هو مقدار تكلفة الوصول إلى أي شيء هناك. تعمل شركة Musk’s SpaceX بالفعل على خفض تكلفة الوصول إلى المدار، لكن المحللين الذين ينظرون إلى ما سيتطلبه الأمر لجعل مراكز البيانات المدارية حقيقة يحتاجون إلى أسعار أقل لإغلاق دراسة جدوى أعمالهم. بمعنى آخر، في حين أن مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي قد تبدو وكأنها قصة عن خط أعمال جديد قبل الاكتتاب العام الأولي لشركة SpaceX، فإن الخطة تعتمد على استكمال أطول مشروع غير مكتمل للشركة – Starship.

ولنتأمل هنا أن صاروخ فالكون 9 القابل لإعادة الاستخدام يكلف اليوم حوالي 3600 دولار للكيلوجرام الواحد. إن جعل مراكز البيانات الفضائية قابلة للتنفيذ، وفقًا للورقة البيضاء لمشروع Suncatcher، سيتطلب أسعارًا تقترب من 200 دولار للكيلوجرام، وهو تحسن بمقدار 18 ضعفًا ومن المتوقع أن يكون متاحًا في ثلاثينيات القرن الحالي. ومع ذلك، عند هذا السعر، فإن الطاقة التي يوفرها القمر الصناعي ستارلينك اليوم ستكون قادرة على المنافسة من حيث التكلفة مع مركز البيانات الأرضي.

من المتوقع أن يحقق الجيل التالي من صاروخ Starship التابع لشركة SpaceX هذه التحسينات، ولا توجد مركبة أخرى قيد التطوير تعد بتوفيرات مماثلة. ومع ذلك، فإن تلك المركبة لم تصبح جاهزة للعمل بعد أو حتى تصل إلى مدارها؛ من المتوقع أن يتم إطلاق النسخة الثالثة من Starship لأول مرة في وقت ما في الأشهر المقبلة.

ومع ذلك، حتى لو نجحت Starship تمامًا، فإن الافتراضات بأنها ستوفر على الفور أسعارًا أقل للعملاء قد لا تنجح في اختبار الرائحة. يقدم الاقتصاديون في شركة Rational Futures الاستشارية حجة مقنعة مفادها أن SpaceX، كما هو الحال مع Falcon 9، لن ترغب في أن تتقاضى رسومًا أقل بكثير من أفضل منافس لها، وإلا فإن الشركة ستترك المال على الطاولة. على سبيل المثال، إذا تم بيع صاروخ New Glenn من شركة Blue Origin بسعر 70 مليون دولار، فلن تقوم SpaceX بمهام Starship لعملاء خارجيين بسعر أقل بكثير، مما سيتركها أعلى من الأرقام التي يفترضها بناة مراكز بيانات الفضاء.

وقال مات جورمان، الرئيس التنفيذي لشركة أمازون ويب سيرفيسز، في حدث أقيم مؤخراً: “لا يوجد ما يكفي من الصواريخ لإطلاق مليون قمر صناعي حتى الآن، لذلك نحن بعيدون جداً عن ذلك”. “إذا فكرت في تكلفة إرسال حمولة إلى الفضاء اليوم، فستجد أنها باهظة. إنها ليست اقتصادية”.

ومع ذلك، إذا كان الإطلاق هو لعنة جميع الشركات الفضائية، فإن التحدي الثاني هو تكلفة الإنتاج.

وقال ماكليب لـ TechCrunch: “إننا نعتبر دائمًا، في هذه المرحلة، أن تكلفة Starship ستكون مئات الدولارات للكيلو الواحد”. “الناس لا يأخذون في الاعتبار أن سعر الأقمار الصناعية يبلغ حوالي 1000 دولار للكيلو في الوقت الحالي.”

تمثل تكاليف تصنيع الأقمار الصناعية الجزء الأكبر من هذا السعر، ولكن إذا كان من الممكن تصنيع أقمار صناعية عالية الطاقة بحوالي نصف تكلفة أقمار ستارلينك الصناعية الحالية، فإن الأرقام تبدأ منطقية. حققت SpaceX تقدمًا كبيرًا في اقتصاديات الأقمار الصناعية أثناء بناء Starlink، شبكة الاتصالات الخاصة بها والتي سجلت أرقامًا قياسية، وتأمل الشركة في تحقيق المزيد من خلال النطاق الواسع. لا شك أن جزءًا من السبب وراء إنتاج مليون قمر صناعي هو توفير التكاليف الناتج عن الإنتاج الضخم.

ومع ذلك، فإن الأقمار الصناعية التي سيتم استخدامها لهذه المهام يجب أن تكون كبيرة بما يكفي لتلبية المتطلبات المعقدة لتشغيل وحدات معالجة الرسوميات القوية، بما في ذلك المصفوفات الشمسية الكبيرة، وأنظمة الإدارة الحرارية، ووصلات الاتصالات المعتمدة على الليزر لتلقي البيانات وتسليمها.

يقدم تقرير عام 2025 من مشروع Suncatcher طريقة واحدة لمقارنة مراكز البيانات الأرضية والفضائية بتكلفة الطاقة، وهي المدخلات الأساسية اللازمة لتشغيل الرقائق. وعلى أرض الواقع، تنفق مراكز البيانات ما يقرب من 570 إلى 3000 دولار لكل كيلووات من الطاقة على مدار عام، ويعتمد ذلك على تكاليف الطاقة المحلية وكفاءة أنظمتها. تحصل أقمار Starlink الصناعية التابعة لشركة SpaceX على طاقتها من الألواح الشمسية الموجودة على متنها بدلًا من ذلك، لكن تكلفة الحصول على هذه المركبات الفضائية وإطلاقها وصيانتها توفر طاقة تبلغ 14700 دولار لكل كيلووات على مدار عام. ببساطة، يجب أن تصبح الأقمار الصناعية ومكوناتها أرخص بكثير قبل أن تصبح قادرة على المنافسة من حيث التكلفة مع الطاقة المقننة.

بيئة الفضاء لا تخدع

غالبًا ما يقول مؤيدو مراكز البيانات المدارية أن الإدارة الحرارية هي “مجانية” في الفضاء، لكن هذا تبسيط مبالغ فيه. وبدون الغلاف الجوي، يكون تشتيت الحرارة أكثر صعوبة.

قال مايك سفيان، وهو مسؤول تنفيذي في Planet Labs، التي تقوم ببناء نماذج أولية للأقمار الصناعية لـ Google Suncatcher والتي من المتوقع إطلاقها في عام 2027: “إننا نعتمد على مشعات كبيرة جدًا لتتمكن من تبديد تلك الحرارة في ظلام الفضاء، وبالتالي يجب عليك إدارة الكثير من المساحة السطحية والكتلة. ومن المعترف به أنه أحد التحديات الرئيسية، خاصة على المدى الطويل”.

إلى جانب فراغ الفضاء، ستحتاج أقمار الذكاء الاصطناعي إلى التعامل مع الإشعاع الكوني أيضًا. تعمل الأشعة الكونية على تحلل الرقائق بمرور الوقت، ويمكن أن تسبب أيضًا أخطاء “قلب البت” التي يمكن أن تؤدي إلى إتلاف البيانات. يمكن حماية الرقائق بالدرع، أو استخدام مكونات مقواة بالأشعة، أو العمل بشكل متسلسل مع عمليات فحص الأخطاء الزائدة عن الحاجة، ولكن كل هذه الخيارات تنطوي على صفقات باهظة الثمن للكتلة. ومع ذلك، استخدمت جوجل شعاعًا من الجسيمات لاختبار تأثيرات الإشعاع على وحدات معالجة Tensor (الرقائق المصممة خصيصًا لتطبيقات التعلم الآلي). قال المسؤولون التنفيذيون في SpaceX على وسائل التواصل الاجتماعي إن الشركة حصلت على مسرع الجسيمات لهذا الغرض فقط.

التحدي الآخر يأتي من الألواح الشمسية نفسها. منطق المشروع هو موازنة الطاقة: إن وضع الألواح الشمسية في الفضاء يجعلها أكثر كفاءة بخمس إلى ثماني مرات من الأرض، وإذا كانت في المدار الصحيح، فيمكنها أن تكون على مرمى البصر من الشمس لمدة 90٪ من اليوم أو أكثر، مما يزيد من كفاءتها. الكهرباء هي الوقود الرئيسي للرقائق، وبالتالي فإن المزيد من الطاقة = مراكز بيانات أرخص. ولكن حتى الألواح الشمسية تكون أكثر تعقيدًا في الفضاء.

تعتبر الألواح الشمسية المصنفة في الفضاء والمصنوعة من عناصر أرضية نادرة قوية ولكنها باهظة الثمن. تعتبر الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون رخيصة الثمن ومنتشرة بشكل متزايد في الفضاء، وتستخدمها شركتا ستارلينك وأمازون كويبر، لكنها تتحلل بشكل أسرع بكثير بسبب الإشعاع الفضائي. وهذا من شأنه أن يحد من عمر أقمار الذكاء الاصطناعي إلى حوالي خمس سنوات، مما يعني أنه سيتعين عليها تحقيق عائد على الاستثمار بشكل أسرع.

ومع ذلك، يعتقد بعض المحللين أن هذا ليس بالأمر المهم، استنادًا إلى مدى سرعة وصول أجيال جديدة من الرقائق إلى الساحة. قال فيليب جونستون، الرئيس التنفيذي لشركة Starcloud، لموقع TechCrunch: “بعد خمس أو ست سنوات، لا يعود سعر الدولار لكل كيلووات في الساعة بأي عائد، وذلك لأنها ليست على أحدث طراز”.

يقول داني فيلد، وهو مسؤول تنفيذي في شركة سوليستيال، وهي شركة ناشئة تعمل في مجال بناء الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون والمصنفة في الفضاء، إن الصناعة ترى أن مراكز البيانات المدارية هي المحرك الرئيسي للنمو. وهو يتحدث مع العديد من الشركات حول مشاريع مراكز البيانات المحتملة، ويقول: “أي لاعب كبير بما يكفي ليحلم به على الأقل يفكر فيه”. ومع ذلك، باعتباره مهندسًا لتصميم المركبات الفضائية منذ فترة طويلة، فهو لا يقلل من التحديات التي تواجه هذه النماذج.

قال فيلد: “يمكنك دائمًا استقراء الفيزياء إلى حجم أكبر”. “أنا متحمس لرؤية كيف تصل بعض هذه الشركات إلى النقطة التي يصبح فيها الاقتصاد منطقيًا ويغلق دراسة الجدوى”.

كيف تتلاءم مراكز البيانات الفضائية؟

أحد الأسئلة المعلقة حول مراكز البيانات هذه: ماذا سنفعل بها؟ هل هي للأغراض العامة أم للاستدلال أم للتدريب؟ واستنادًا إلى حالات الاستخدام الحالية، قد لا تكون قابلة للتبديل تمامًا مع مراكز البيانات الموجودة على الأرض.

يتمثل التحدي الرئيسي لتدريب النماذج الجديدة في تشغيل الآلاف من وحدات معالجة الرسومات معًا بشكل جماعي. لا يتم توزيع معظم التدريب النموذجي، ولكن يتم إجراؤه في مراكز البيانات الفردية. يعمل المقياس الفائق على تغيير هذا من أجل زيادة قوة نماذجهم، لكن هذا لم يتحقق بعد. وبالمثل، سيتطلب التدريب في الفضاء الترابط بين وحدات معالجة الرسومات الموجودة على أقمار صناعية متعددة.

يشير الفريق في مشروع Google Suncatcher إلى أن مراكز البيانات الأرضية التابعة للشركة تربط شبكات TPU الخاصة بها بمعدل إنتاجية يصل إلى مئات الجيجابايت في الثانية. إن أسرع روابط الاتصالات بين الأقمار الصناعية المتاحة اليوم، والتي تستخدم الليزر، يمكنها الحصول على ما يصل إلى حوالي 100 جيجابت في الثانية فقط.

أدى ذلك إلى تصميم مثير للاهتمام لـ Suncatcher: فهو يتضمن إطلاق 81 قمرًا صناعيًا في التشكيل، بحيث تكون قريبة بدرجة كافية لاستخدام نوع أجهزة الإرسال والاستقبال التي تعتمد عليها مراكز البيانات الأرضية. وهذا بالطبع يطرح تحدياته الخاصة: الاستقلالية المطلوبة لضمان بقاء كل مركبة فضائية في محطتها الصحيحة، حتى لو كانت المناورات مطلوبة لتجنب الحطام المداري أو مركبة فضائية أخرى.

ومع ذلك، تقدم دراسة جوجل تحذيرًا: يمكن أن يتحمل عمل الاستدلال بيئة الإشعاع المداري، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم التأثير المحتمل لتقلب البتات والأخطاء الأخرى على أعباء العمل التدريبية.

لا تحتاج مهام الاستدلال إلى نفس الحاجة لآلاف من وحدات معالجة الرسومات التي تعمل في انسجام تام. يمكن إنجاز هذه المهمة باستخدام العشرات من وحدات معالجة الرسومات، ربما على قمر صناعي واحد، وهي بنية تمثل نوعًا من الحد الأدنى من المنتجات القابلة للتطبيق ونقطة البداية المحتملة لأعمال مراكز البيانات المدارية.

وقال جونستون: “إن التدريب ليس هو الشيء المثالي الذي يمكن القيام به في الفضاء”. “أعتقد أن جميع أعباء العمل الاستدلالية تقريبًا سيتم تنفيذها في الفضاء”، متخيلًا أن كل شيء بدءًا من الوكلاء الصوتيين لخدمة العملاء وحتى استعلامات ChatGPT يتم حسابها في المدار. ويقول إن أول قمر صناعي للذكاء الاصطناعي لشركته يحقق بالفعل إيرادات من خلال الاستدلال في المدار.

في حين أن التفاصيل نادرة حتى في ملف لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) الخاص بالشركة، يبدو أن مجموعة مراكز البيانات المدارية التابعة لشركة SpaceX تتوقع حوالي 100 كيلووات من الطاقة الحاسوبية لكل طن، أي ضعف قوة أقمار Starlink الحالية تقريبًا. وستعمل المركبة الفضائية بالاتصال مع بعضها البعض وباستخدام شبكة ستارلينك لتبادل المعلومات؛ يدعي الملف أن روابط الليزر الخاصة بـ Starlink يمكنها تحقيق إنتاجية بمستوى بيتابت.

بالنسبة لشركة SpaceX، فإن استحواذ الشركة مؤخرًا على xAI (التي تقوم ببناء مراكز البيانات الأرضية الخاصة بها) سيسمح للشركة بالحصول على مواقع في كل من مراكز البيانات الأرضية والمدارية، لمعرفة سلسلة التوريد التي تتكيف بشكل أسرع.

هذه هي فائدة وجود عمليات النقطة العائمة القابلة للاستبدال في الثانية – إذا كان بإمكانك إنجاحها. “التخبط هو التقليب، لا يهم أين يعيش،” قال مكالب. “[SpaceX] يمكن فقط التوسع حتى [it] يضرب السماح أو الاختناقات الرأسمالية على الأرض، ثم يتراجع إلى [their] عمليات النشر الفضائية.”

هل لديك معلومات حساسة أو وثائق سرية حول SpaceX؟ تواصل مع تيم فيرنهولز على tim.fernholz@techcrunchجأوم. للتواصل الآمن، يمكنك التواصل معه عبر تطبيق Signal على tim_fernholz.21.