مسابقه جهانی برای ابررایانه‌های فضایی اوج گرفت؛ چین در پیشتازی هوش مصنوعی مداری

در روزگاری که رقابت فضایی دهه ۱۹۶۰ بر سر فتح ماه جریان داشت، جهان امروز شاهد شکل‌گیری یک رقابت فناورانه تازه است؛ میدانی که این‌بار نه برای فرود بر اجرام دوردست، بلکه برای استقرار زیرساخت‌های پیشرفته هوش مصنوعی در مدار پایین زمین (LEO) برپا شده است. این تلاش بی‌سابقه با هدف انتقال مراکز داده و قابلیت‌های محاسباتی قدرتمند به فضا، افق‌های جدیدی را برای هوش مصنوعی و پردازش داده‌ها ترسیم می‌کند. در این مسابقه جهانی برای ساخت ابررایانه‌های فضایی، چین با برنامه‌های جاه‌طلبانه خود، در مسیر پیشتازی قدم برمی‌دارد و هم‌زمان، غول‌های فناوری سیلیکون‌ولی نیز سرمایه‌گذاری‌های عظیمی را برای حفظ جایگاه خود در این عرصه آغاز کرده‌اند.

رقابت جهانی برای ابررایانه‌های فضایی: چین در کانون پیشتازی هوش مصنوعی مداری

چین با درک پتانسیل بی‌کران هوش مصنوعی در فضا، خود را به عنوان یک بازیگر کلیدی در توسعه ابررایانه‌های فضایی مطرح کرده است. پژوهشگران مؤسسه فناوری محاسبات (ICT) وابسته به آکادمی علوم چین در پکن، در حال طراحی و آماده‌سازی یک مرکز داده هوش مصنوعی هستند که شامل حدود ۱۰ هزار کارت محاسباتی با کارایی بالا خواهد بود و هدف نهایی آن استقرار این زیرساخت عظیم در مدار پایین زمین است. این پروژه نمایانگر عزم راسخ چین برای تبدیل شدن به قدرت برتر در این حوزه استراتژیک است.

علاوه بر این، همکاری‌های مهمی در چین به ثمر نشسته است؛ برای مثال، شرکت هوافضای «گوکسینگ» و مؤسسه تحقیقاتی «ژجیانگ لب»، ۱۲ ماهواره را در مدار پایین زمین مستقر کرده‌اند که نخستین صورت فلکی محاسباتی در فضا به شمار می‌رود. این مجموعه با توان ترکیبی ۵ پتا عملیات در ثانیه و بهره‌مندی از ۸ میلیارد پارامتر، مدل هوش مصنوعی خود را به مرحله کاربردهای تجاری رسانده است. این پیشرفت، سنگ‌بنای شکل‌گیری یک ابررایانه فضایی واقعی و قدرتمند در مدار زمین را بنا می‌نهد. همچنین، شرکت «ژونگکه تیانسوان» در سال ۲۰۲۲ یک رایانه فضایی ارتقا یافته با تراشه‌های پرقدرت به فضا پرتاب کرد که با وجود توان پردازشی کمتر نسبت به برخی رقبا، بیش از هزار روز در مدار پایدار باقی مانده است.

پاسخ سیلیکون‌ولی به جاه‌طلبی‌های چین؛ سرمایه‌گذاری‌های سنگین در زیرساخت‌های ابررایانه‌های فضایی

در آن سوی جهان، غول‌های فناوری سیلیکون‌ولی نیز بیکار ننشسته‌اند. چهره‌های مطرحی همچون ایلان ماسک (بنیان‌گذار اسپیس‌اکس و تسلا)، جف بزوس (بنیان‌گذار آمازون و بلو اوریجین) و ساندار پیچای (مدیرعامل گوگل)، با اختصاص صدها میلیارد دلار به پروژه‌های فضایی مبتنی بر هوش مصنوعی، تلاش می‌کنند تا در این رقابت جهانی از قافله عقب نمانند. هر شرکتی که بتواند این زیرساخت‌ها را با کمترین نقص عملیاتی در فضا حفظ کند، شانس بالایی برای رهبری آینده محاسبات فضایی و توسعه ابررایانه‌های فضایی خواهد داشت.

بلو اوریجین (Blue Origin): تیم جف بزوس بیش از یک سال است که روی توسعه نسخه اختصاصی خود از یک هاب داده هوش مصنوعی کار می‌کند.

استارلینک (Starlink): ایلان ماسک قصد دارد ماهواره‌های استارلینک را به‌گونه‌ای ارتقا دهد که توان مدیریت بارهای محاسباتی سنگین هوش مصنوعی را داشته باشند و ظرفیت آن‌ها را برای عمل به عنوان بخشی از ابررایانه‌های فضایی آینده افزایش دهد.

پروژه سنکچر (Sanctuary) گوگل: ساندار پیچای طرحی را با عنوان «سنکچر» معرفی کرده که بر استقرار میکرورک‌هایی از ماشین‌های پردازشی روی ماهواره‌ها تمرکز دارد و در صورت موفقیت مراحل آزمایشی، در مقیاس بزرگ توسعه خواهد یافت.

استارکلود و پیشگامی در آموزش هوش مصنوعی فضایی؛ گامی بلند برای ابررایانه‌های فضایی

در این میان، استارتاپ «استارکلود» (Starcloud) که با حمایت شرکت انویدیا فعالیت می‌کند، در این رقابت پیشگام به نظر می‌رسد. استارکلود با استفاده از واحد پردازش گرافیکی قدرتمند Nvidia H100، ماهواره «Starcloud-1» را با موفقیت از جو زمین عبور داد و در مدار مستقر کرد. این مأموریت نه تنها یک تراشه ۸۰ گیگابایتی را که حدود ۱۰۰ برابر قدرتمندتر از هر تراشه دیگری است که تاکنون به فضا ارسال شده، در مدار قرار داد، بلکه امکان آموزش مدل زبانی بزرگ NanoGPT را نیز برای نخستین بار در فضا فراهم ساخت. NanoGPT، که حاصل ایده آندره کارپاتی، از بنیان‌گذاران OpenAI، است، اولین سامانه هوش مصنوعی محسوب می‌شود که تاکنون در فضا آموزش داده شده است. در حال حاضر، Starcloud-1 از مدل زبانی متن‌باز «Gemma» گوگل برای پردازش و پاسخ‌گویی به پرس‌وجوها استفاده می‌کند و این نخستین بار است که یک پردازنده گرافیکی انویدیا، یک مدل زبانی بزرگ را مستقیماً از فضا تغذیه می‌کند، که خود دستاوردی چشمگیر در مسیر تحقق ابررایانه‌های فضایی به شمار می‌رود.

مزایای بی‌بدیل ابررایانه‌های فضایی: پایداری و کاهش اثرات زیست‌محیطی

انتقال زیرساخت‌های هوش مصنوعی به فضا، مزایای بی‌بدیلی دارد که می‌تواند آینده محاسبات را متحول کند:

کاهش مصرف انرژی و اثرات زیست‌محیطی: مراکز داده زمینی سالانه مقادیر عظیمی انرژی و آب مصرف کرده و سهم قابل‌توجهی در انتشار گازهای گلخانه‌ای دارند. در مقابل، مراکز داده فضایی می‌توانند با اتکا به انرژی خورشیدی، مصرف برق را به‌طور چشمگیری کاهش دهند. برآوردها نشان می‌دهد مراکز داده استارکلود تا ده برابر برق کمتری نسبت به نمونه‌های زمینی مصرف خواهند کرد، که این یک گام مهم به سوی محاسبات پایدارتر است.

افزایش کارایی و کاهش تأخیر: استقرار پردازنده‌ها نزدیک‌تر به منبع داده‌ها، به‌ویژه برای کاربردهایی مانند پایش زمین، ناوبری ماهواره‌ای و ارتباطات جهانی، می‌تواند منجر به کاهش قابل‌توجه تأخیر (Latency) و افزایش کارایی پردازش‌های آنی شود. فضا محیطی ایده‌آل برای خنک‌سازی طبیعی و مداوم این سیستم‌های قدرتمند است که در زمین نیازمند زیرساخت‌های پیچیده و پرهزینه هستند.

تیم استارکلود در گزارشی تأکید کرده است: «مراکز داده مداری در مقیاس گیگاوات، از جاه‌طلبانه‌ترین پروژه‌های فضایی تاریخ محسوب می‌شوند. ما بر این باوریم که این مراکز نه تنها از نظر فنی امکان‌پذیر و از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه هستند، بلکه برای تحقق سریع، پایدار و گسترده پتانسیل هوش مصنوعی، به عنوان یکی از مهم‌ترین فناوری‌های قرن بیست‌ویکم نقشی حیاتی ایفا می‌کنند.»

چالش‌ها و چشم‌انداز آینده ابررایانه‌های فضایی

با وجود این پیشرفت‌های خیره‌کننده، استقرار ماهواره‌ها و تراشه‌های فوق‌حساس پردازشی در فضا با چالش‌های جدی همراه است. این چالش‌ها شامل ارتعاشات شدید هنگام پرتاب موشک، شرایط جاذبه کم، نوسانات دمایی شدید و قرار گرفتن در معرض ذرات باردار پرانرژی ناشی از بادهای خورشیدی می‌شود که همگی می‌توانند به سخت‌افزارها آسیب برسانند.

آزمایشگاه‌ها و شرکت‌های رقیب در حال توسعه راهکارهایی نوآورانه برای کاهش اثر این مخاطرات و تضمین پایداری و دوام ابررایانه‌های فضایی هستند. بسیاری از کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که نخستین ابررایانه فضایی واقعی تا دهه ۲۰۳۰ به طور کامل عملیاتی شود. این رقابت نه تنها برتری فناورانه کشورها را مشخص خواهد کرد، بلکه تأثیر عمیقی بر آینده تحقیقات علمی، توسعه اقتصادی و حتی موازنه‌های ژئوپلیتیک جهان خواهد داشت. پرسش اصلی اکنون این است: کدام کشور یا شرکت نخستین گام را در این مسیر تاریخی برخواهد داشت و پرچم پیشتازی را در عصر هوش مصنوعی مداری برافراشته می‌کند؟

مجله تکنولوژی هارپی تک

مطالب مرتبط

سردبیر

سینا علیپور

او دانشجوی رشته مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی است و فعالیت حرفه‌ای خود را در عرصه رسانه از سال ۱۳۹۸ با یک بلاگ شخصی در حوزه فناوری آغاز کرده است. وی پس از مدتی به عنوان نویسنده آزاد در مجله‌های آنلاین تکنولوژی فعالیت کرد و در حال حاضر، دبیر سرویس نقد و بررسی گجت‌های هوشمند در یک مجله معتبر تکنولوژی است.