Google จ่อส่งชิปศูนย์ข้อมูล AI สู่อวกาศ หวังใช้โซลาร์เลี้ยงเซิร์ฟเวอร์

เมื่อการเติบโตของ AI ต้องแลกมากับการใช้เงิน พื้นที่ และพลังงานไฟฟ้ามหาศาล บริษัทเทคโนโลยีจึงเริ่มมองหาโครงสร้างพื้นฐานรูปแบบใหม่ และหนึ่งในแนวคิดที่กำลังได้รับความสนใจคือการย้ายดาต้าเซนเตอร์ออกไปนอกโลก

วันที่ 1 ตุลาคม Google มีกำหนดส่งดาวเทียมที่สามารถประมวลผลเทคโนโลยี AI ของบริษัทขึ้นสู่อวกาศ ภายใต้ความร่วมมือกับ SpaceX และ Planet Labs ถือเป็นก้าวแรกในการทดสอบว่าอวกาศจะสามารถรองรับระบบประมวลผล AI ได้จริงเพียงใด

อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ที่จะถูกส่งขึ้นไปครั้งนี้ยังมีขนาดและขีดความสามารถเทียบเท่ากับเซิร์ฟเวอร์เพียงหนึ่งเครื่องในดาต้าเซนเตอร์ ภารกิจดังกล่าวจึงเป็นการทดลองแนวคิดในระดับเบื้องต้น ก่อนพัฒนาและขยายขนาดไปสู่โครงการที่ใหญ่ขึ้นในอนาคต

แนวคิดดาต้าเซนเตอร์ในอวกาศเกิดขึ้นท่ามกลางการแข่งขันลงทุนด้าน AI ที่ร้อนแรง บริษัทเทคโนโลยีชั้นนำกำลังทุ่มเงินหลายแสนล้านดอลลาร์ต่อปีเพื่อสร้างดาต้าเซนเตอร์บนโลก การใช้เงินและก่อหนี้จำนวนมากนำมาสู่ความกังวลเรื่องภาระทางการเงินและความเสี่ยงจากภาวะฟองสบู่ ขณะเดียวกัน การขยายดาต้าเซนเตอร์ยังติดข้อจำกัดด้านพื้นที่และปริมาณไฟฟ้าที่ต้องใช้

Google ไม่ได้มองเห็นโอกาสนี้เพียงรายเดียว อีลอน มัสก์ ผู้ก่อตั้ง SpaceX เชื่อว่า ภายในเวลาไม่เกิน 5 ปี การประมวลผล AI ในอวกาศอาจกลายเป็นทางเลือกที่มีต้นทุนต่ำที่สุด ขณะที่เจฟฟ์ เบโซส ผู้ก่อตั้ง Blue Origin, แซม อัลต์แมน ซีอีโอของ OpenAI และเจนเซน หวง ซีอีโอของ Nvidia ต่างสนับสนุนแนวคิดนำดาต้าเซนเตอร์ขึ้นสู่อวกาศและใช้แสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงาน

อย่างไรก็ตาม เส้นทางในการส่งดาต้าเซนเตอร์สู่นอกโลกยังมีโจทย์ใหญ่ที่ต้องพิสูจน์ ตั้งแต่ต้นทุนการขนส่งและบำรุงรักษา ความทนทานของอุปกรณ์ การระบายความร้อน ไปจนถึงผลกระทบจากจำนวนดาวเทียมในวงโคจรที่อาจเพิ่มขึ้นอย่างมหาศาล

ดาต้าเซนเตอร์ AI โตจนพื้นโลกเริ่มไม่พอ Google จึงมองไปถึงอวกาศ

Google และบริษัท AI ชั้นนำกำลังทุ่มเงินหลายแสนล้านดอลลาร์ต่อปีเพื่อสร้างดาต้าเซนเตอร์รองรับการเติบโตของ AI อย่างไรก็ตาม การลงทุนและการก่อหนี้จำนวนมหาศาลเริ่มสร้างความกังวลในหมู่ผู้เชี่ยวชาญว่า การแข่งขันครั้งนี้อาจกำลังก่อตัวเป็นฟองสบู่ทางเศรษฐกิจขนาดใหญ่ ซึ่งมีโอกาสแตกลงในอนาคต

เงินทุนยังเป็นเพียงหนึ่งในข้อจำกัด เพราะการขยายดาต้าเซนเตอร์ต้องใช้ทั้งพื้นที่และพลังงานไฟฟ้าจำนวนมาก หากความต้องการประมวลผลเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง บริษัทเทคโนโลยีอาจหาพื้นที่ก่อสร้างและแหล่งจ่ายไฟได้ไม่เพียงพอ

เบลส อาเกวรา อี อาร์กัส รองประธานของ Google และผู้ริเริ่มโครงการดาต้าเซนเตอร์ในอวกาศของบริษัท ยังกังวลว่า การเร่งผลิตไฟฟ้าเพื่อรองรับความต้องการดังกล่าวอาจสร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมตามมา

“หากมองการเติบโตแบบทวีคูณนี้ต่อไปอีกหนึ่งหรือสองทศวรรษ ภาพที่ปรากฏก็เริ่มน่ากังวล” เขากล่าว

ในทางทฤษฎี การนำดาต้าเซนเตอร์ขึ้นสู่อวกาศอาจช่วยคลายข้อจำกัดด้านพื้นที่และพลังงานได้พร้อมกัน ทว่าอุปสรรคสำคัญยังคงเป็นต้นทุน แม้ Google เชื่อว่าค่าใช้จ่ายจะทยอยลดลงตามการพัฒนาของเทคโนโลยี แต่การขนส่งอุปกรณ์จำนวนมากขึ้นสู่วงโคจรยังมีราคาแพง และอาจเป็นตัวแปรสำคัญที่กำหนดว่าแนวคิดนี้จะขยายสู่การใช้งานจริงได้มากเพียงใด

Google เริ่มจากเซิร์ฟเวอร์หนึ่งเครื่อง ก่อนขยายเป็นเครือข่ายในอวกาศ

ดาวเทียมที่ Google เตรียมส่งขึ้นสู่อวกาศจะติดตั้งเซิร์ฟเวอร์หนึ่งเครื่อง ซึ่งเป็นระบบประมวลผลแบบเดียวกับที่บริษัทใช้งานอยู่หลายพันเครื่องภายในดาต้าเซนเตอร์บนโลก เซิร์ฟเวอร์ดังกล่าวประกอบด้วยชิปเฉพาะทาง 4 ตัวที่เรียกว่า Tensor Processing Unit หรือ TPU ซึ่ง Google ใช้สำหรับพัฒนาและให้บริการแชตบอต ตลอดจนเทคโนโลยี AI อื่น ๆ

เป้าหมายระยะยาวของโครงการนี้คือการส่งคอมพิวเตอร์จำนวนมากขึ้นไปติดตั้งบนดาวเทียมขนาดเล็กแต่ละดวง จากนั้นเชื่อมต่อให้คอมพิวเตอร์ทั้งหมดสื่อสารและประมวลผลร่วมกัน เสมือนเป็นดาต้าเซนเตอร์ขนาดใหญ่แห่งเดียวในอวกาศ

แบรนดอน ลูเซีย ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์แห่งมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอน อธิบายว่า เมื่อได้ยินคำว่า “ดาต้าเซนเตอร์ในอวกาศ” หลายคนอาจนึกถึงการนำอาคารขนาดใหญ่เทียบเท่าศูนย์กระจายสินค้าของ Amazon ติดขึ้นไปกับจรวด

แต่ภาพที่ใกล้เคียงความเป็นจริงมากกว่าคือเครือข่ายดาวเทียมขนาดเล็ก แต่ละดวงติดตั้งคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงและเชื่อมต่อถึงกันผ่านระบบสื่อสารด้วยคลื่นวิทยุ เมื่อทำงานร่วมกัน ดาวเทียมเหล่านี้จะกลายเป็นโครงสร้างพื้นฐานสำหรับประมวลผลข้อมูลในลักษณะเดียวกับดาต้าเซนเตอร์บนโลก

แดดไม่มีวันดับ แต่ชิป AI จะรอดไหม? โจทย์หินของดาต้าเซนเตอร์ในอวกาศ

แผนของบริษัทเทคโนโลยีคือการส่งดาต้าเซนเตอร์ขึ้นไปอยู่ในวงโคจรสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ หรือ Sun-synchronous orbit โดยกำหนดตำแหน่งให้ดาวเทียมไม่เคลื่อนเข้าสู่เงามืดของโลก แผงโซลาร์เซลล์จึงสามารถรับแสงอาทิตย์อย่างต่อเนื่องและผลิตไฟฟ้าป้อนให้กับเซิร์ฟเวอร์ได้

อย่างไรก็ตาม ก่อนจะใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ อุปกรณ์ทั้งหมดต้องผ่านสภาวะรุนแรงระหว่างการปล่อยจรวด ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วมากกว่า 17,000 ไมล์ต่อชั่วโมง กระบวนการนี้อาจสร้างความเสียหายต่อฮาร์ดแวร์ โดยเฉพาะชิปประมวลผลเฉพาะทางที่มีความซับซ้อนสูง

แม้ชิปจะผ่านขั้นตอนการปล่อยขึ้นสู่อวกาศไปได้ ก็ยังต้องเผชิญกับรังสีจากดวงอาทิตย์ ดวงดาว และวัตถุท้องฟ้าอื่น ๆ ซึ่งอาจรบกวนการทำงานของวงจรและทำให้ผลการคำนวณคลาดเคลื่อน

ลูเซียเปรียบเทียบว่า อนุภาคพลังงานสูงในอวกาศอาจพุ่งชนชิปแบบสุ่ม “เหมือนมีใครปาลูกดอกใส่ชิ้นส่วนภายในชิปคอมพิวเตอร์” ความเสี่ยงนี้เป็นโจทย์สำคัญสำหรับดาต้าเซนเตอร์ในอวกาศ เพราะระบบ AI ทำงานอยู่บนการคำนวณทางคณิตศาสตร์จำนวนมหาศาล ความคลาดเคลื่อนแม้เพียงบางส่วนจึงอาจกระทบต่อการประมวลผลได้

อีกหนึ่งความท้าทายคือการระบายความร้อน แม้อวกาศจะมีอุณหภูมิต่ำ แต่สภาพสุญญากาศทำให้ไม่สามารถถ่ายเทความร้อนผ่านอากาศหรือใช้ของเหลวเย็นหมุนเวียนในลักษณะเดียวกับดาต้าเซนเตอร์บนโลกได้

Google จึงต้องพัฒนาระบบที่สามารถแผ่ความร้อนออกจากฮาร์ดแวร์ในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ขณะที่ชิปต้องประมวลผลหลายล้านล้านครั้งต่อวินาที และดาวเทียมต้องรับแสงอาทิตย์อย่างต่อเนื่องเพื่อผลิตไฟฟ้า ความท้าทายจึงไม่ได้อยู่เพียงที่การสร้างพลังงานให้เพียงพอ แต่ยังรวมถึงการควบคุมความร้อนจากการประมวลผลไม่ให้สะสมจนสร้างความเสียหายต่ออุปกรณ์ด้วย

อวกาศมีที่ให้ดาวเทียม แต่ดาต้าเซนเตอร์ของ Google ยังติดโจทย์ขยะและความคุ้มทุน

แม้ปัจจุบันจะมีดาวเทียมหลายพันดวงโคจรรอบโลก ลูเซียมองว่าอวกาศยังมีพื้นที่รองรับดาวเทียมได้อีกมาก เพราะแม้แต่ดาวเทียมขนาดใหญ่ก็ยังเล็กมากเมื่อเทียบกับพื้นที่ในวงโคจร

แต่การมีพื้นที่ไม่ได้หมายความว่าจะส่งดาวเทียมขึ้นไปได้โดยไร้ข้อจำกัด นักดาราศาสตร์พบว่าดาวเทียมอาจรบกวนการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ ขณะเดียวกันก็มีความเสี่ยงที่จะชนกับวัตถุอื่นในวงโคจร ดาวเทียม Starlink ของมัสก์ ซึ่งให้บริการอินเทอร์เน็ตบนโลก จึงต้องปรับตำแหน่งเพื่อหลีกเลี่ยงการชนอยู่เป็นระยะ

การจัดการดาวเทียมเมื่อหมดอายุใช้งานก็เป็นอีกคำถามหนึ่ง Google วางแผนลดระดับดาวเทียมให้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกเพื่อเผาไหม้ แต่แพทริก ไซต์เซอร์ นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนซึ่งศึกษาขยะในวงโคจร ระบุว่าดาวเทียมไม่ได้เผาไหม้จนหมด และอาจทิ้งสารตกค้างที่ก่อมลพิษในชั้นบรรยากาศตอนบน

ส่วนความเป็นไปได้ทางเทคนิคและความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจยังต้องรอคำตอบ ตัว Google เองยังยอมรับว่าวิศวกรของบริษัทยังไม่รู้ว่าจะทำให้ระบบดาต้าเซนเตอร์ในอวกาศทำงานได้จริงอย่างไร หรือเทคโนโลยีนี้จะคุ้มทุนเมื่อใด 

เจมส์ มันยิกา รองประธานอาวุโสฝ่ายวิจัยของ Google ระบุว่ายังมีงานวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมอีกมากที่ต้องทำ ขณะที่ผู้เชี่ยวชาญบางส่วนประเมินว่า การติดตั้งดาต้าเซนเตอร์ในอวกาศในจำนวนที่มากพออาจต้องใช้เวลาอย่างน้อยหนึ่งทศวรรษ หรืออาจนานกว่านั้น

ที่มา: The New York Times