Yapay zeka (YZ) modelleri büyüdükçe ve daha fazla enerji tükettikçe, araştırmacılar artık modellerin eğitilip eğitilemeyeceğini değil, nerede eğitileceğini sorgulamaya başlıyor. Bu durum, Google Araştırma'nın uzay tabanlı YZ altyapısını keşfetme önerisinin arka planını oluşturuyor; bu fikir hem ciddi bilim hem de yörünge aşırı talepleri arasında bir yerlerde duruyor.
Nov. 22'de ön baskı veri tabanı arXiv'e yüklenen bir çalışmada özetlenen ve "Project Suncatcher" olarak adlandırılan bu fikir, gelecekteki YZ iş yüklerinin özel hızlandırıcılara sahip ve çoğunlukla güneş enerjisiyle çalışan uydu takımyıldızlarında çalıştırılıp çalıştırılamayacağını araştırıyor.
Düşük Dünya veya güneş senkron yörüngelerde, güneş panellerinin zamanın büyük bir bölümünde çalışabileceği, karasal veri merkezlerini sınırlayan gece-gündüz döngüleri, atmosferik kayıplar ve şebeke kısıtlamalarından kaçınabileceği öne sürülüyor. Isı ise, Dünya'daki su yoğun soğutma sistemlerine güvenmek yerine, radyatif soğutma yoluyla uzaya yayılacak.
YZ altyapısı için Dünya dışına bakma çabası birdenbire ortaya çıkmış değil. Veri merkezleri zaten küresel güç tedarikinden önemli bir pay alıyor: Yakın tarihli tahminlere göre, 2024'te küresel veri merkezi elektrik kullanımı yaklaşık 415 terawatt-saat, yani küresel toplam elektrik tüketiminin yaklaşık %1,5'i civarında. YZ iş yüklerindeki artışla birlikte bu rakamın 2030'a kadar iki katına çıkabileceği öngörülüyor.
ABD'deki kamu hizmetleri, büyük ölçüde YZ iş yüklerinden kaynaklanan veri merkezlerinin 2028 yılına kadar bazı bölgelerde toplam elektrik talebinin %6,7 ila %12'sini oluşturmasını planlıyor, bu da bazı yöneticilerin kontrolsüz YZ büyümesini önemli yeni üretim kapasitesi olmadan desteklemek için şebekede yeterli enerji olmadığını uyarmasına neden oluyor.
Bu bağlamda, uzay tabanlı veri merkezleri gibi öneriler, bilim kurgu keyfinden çok, karasal enerji ve soğutmanın fiziksel sınırlarıyla yüzleşen bir endüstrinin semptomu olarak okunmaya başlanıyor. Kağıt üzerinde, uzay tabanlı veri merkezleri zarif bir çözüm gibi görünüyor. Ancak pratikte bazı uzmanlar ikna olmuş değil.
Yıldızlara Uzanan Yolculuk
Veri merkezi altyapısı firması Patmos'un COO'su Joe Morgan, yakın vadeli beklentiler konusunda açık sözlü. "2026'da veri merkezlerinin uzaya taşınması gibi bir şey olmayacak," dedi. "Teknoloji milyarderlerinden biri bunu yapmaya yaklaşabilir, ancak övünme hakları dışında bunun ne faydası var?"
Morgan, sektörün daha önce mineral yağ daldırma ve deniz altı tesisleri gibi aşırı soğutma konseptleriyle defalarca flört ettiğini, ancak operasyonel gerçekler acıttığında bunları terk ettiğini belirtiyor. "Denizaltında veri merkezi inşa etme konusunda hala bir heyecan var, ancak herhangi bir termal faydanın, bileşenleri değiştirme sorununun yanında ağırlığı çok az," dedi ve donanım yenilemenin modern bilişim için temel olduğunu kaydetti.
Bu yenileme, uzaydaki YZ konusundaki şüpheciliğin merkezinde yer alıyor. GPU'lar ve özel hızlandırıcılar, her birkaç yılda bir yeni mimarilerin adım adım iyileştirmeler getirmesiyle hızla değer kaybediyor. Dünya'da raflar değiştirilebilir, kartlar yenilenebilir ve sistemler sürekli olarak yükseltilebilir. Yörüngede ise, her onarım fırlatma, kenetlenme veya robotik servis gerektirir - bunların hiçbiri kolayca veya ucuz bir şekilde ölçeklenmez.
Morgan, "Her bir ila iki yılda bir uzay gemisiyle yörünge altyapısını güncellemek kim ister?" diye soruyor. "Ya hayati bir bileşen bozulursa? Hatta bunu bırakın, gecikme (latency) ne olacak?"
Gecikme bir dipnot değil. Çoğu YZ iş yükü, hem veri merkezleri içinde hem de aralarında son derece hızlı ara bağlantılara sahip, sıkı sıkıya bağlı sistemlere dayanır. Google'ın önerisi, bu bağlantıları taklit etmek için lazer tabanlı uydu arası bağlantılara büyük ölçüde dayanıyor, ancak fizik yasaları affetmez. Düşük Dünya yörüngesinde bile, yer istasyonlarına gidiş-dönüş gecikmesi kaçınılmazdır.
Morgan, "Sunucuları yörüngeye yerleştirmek aptalca bir fikir, müşterileriniz de yörüngede değilse," diyor. Ancak herkes bunun bu kadar çabuk reddedilmesi gerektiğini düşünmüyor. IEEE kıdemli üyesi ve Air Direct Solutions'ta sistem mühendisi Paul Kostek, ilginin karasal altyapı üzerindeki gerçek fiziksel baskıları yansıttığını söylüyor.
Kostek, "Yeryüzünde merkez inşa etme maliyeti arttıkça, uzayda veri merkezleri yerleştirme ilgisi de arttı," dedi. "Uzay tabanlı veya Ay tabanlı merkezlerin birkaç avantajı var. Birincisi, günde 24 saat güneş enerjisine erişim... ve ikincisi, fazla ısının uzaya yayılmasıyla merkezleri soğutma yeteneği, su kullanmak yerine."
Saf termodinamik açıdan bakıldığında, bu argümanlar sağlamdır. Isı yayılımı, hesaplamanın en zorlu sınırı haline gelmekte ve Dünya tabanlı veri merkezleri giderek artan bir şekilde su mevcudiyeti, şebeke kapasitesi ve yerel çevresel muhalefetle kısıtlanmaktadır.
Karasal YZ altyapısına yönelik tepkiler sadece enerji ve su sorunlarıyla sınırlı değil; sağlık korkuları da giderek daha fazla hikayenin bir parçası haline geliyor. Memphis'te xAI'nin devasa Colossus veri merkezinin yakınındaki sakinler, hava kalitesi ve uzun vadeli solunum etkileri konusunda endişelerini dile getirdiler; topluluk üyeleri tesis faaliyete başladığından beri belirtilerin kötüleştiğini ve kirlilikle bağlantılı hastalıklardan korktuklarını bildirdiler. Diğer eyaletlerde, önerilen büyük ölçekli veri merkezi projelerinin muhalifleri, büyük tesislerin yerel hava ve su kalitesini bozabileceği ve mevcut halk sağlığı yüklerini artırabileceği gerekçesiyle direnişlerini bu potansiyel sağlık ve çevresel zararlar etrafında şekillendirdiler.
Veri merkezlerini yörüngeye yerleştirmek bazı kısıtlamaları ortadan kaldıracak, ancak bunların yerine başkalarını koyacaktır.
Temkinli Yaklaşım
Kostek, "Cevaplanması gereken teknolojik sorular şunları içeriyor: Dünya'daki veri merkezlerinde kullanılan mevcut işlemciler uzayda hayatta kalabilir mi?" diyor. "İşlemciler güneş fırtınalarına veya Ay'daki yüksek radyasyona maruz kalmaya dayanabilecek mi?"
Google araştırmacıları, Project Suncatcher üzerindeki erken çalışmalarla bu sorulardan bazılarını zaten incelemeye başladılar. Ekip, Tensor İşlem Birimlerinin (TPU'lar) radyasyon testlerini ve dağıtılmış bilişim için gereken yüksek bant genişlikli uydu arası bağlantıları destekleyebilecek sıkı kümelenmiş uydu oluşumlarının modellenmesini açıklıyor. Buna rağmen Kostek, çalışmanın hala keşif aşamasında olduğunu vurguluyor.
Kostek, "Uzay tabanlı veri merkezlerinin geçerliliğini belirlemek için ilk testler yapılıyor," dedi. "Önemli teknik engeller devam etse ve uygulama hala birkaç yıl uzakta olsa da, bu yaklaşım nihayetinde genişleme sağlamak için etkili bir yol sunabilir."
O kelime - genişleme - gerçek ipucu olabilir. Bazı araştırmacılar için, uzak bilişimin en çekici gerekçesi, Dünya tabanlı kullanıcılara hizmet etmekle pek ilgisi yok. Ay Köyü Derneği'nin Bozucu Teknoloji ve Ay Yönetişimi çalışma grubunun eş başkanı Christophe Bosquillon, uzay tabanlı veri merkezlerinin uzayın kendisi için altyapı olarak daha mantıklı olduğunu savunuyor.
Bosquillon, "İnsanlığın yakında kalıcı bir Ay varlığı kurma yolunda ilerlemesiyle, gelecekteki veri odaklı Ay endüstrisi ve Ay-yer ekonomisi için bir altyapı omurgası warrantedır," dedi.
Bu perspektiften bakıldığında, uzay tabanlı veri merkezleri Dünya'nın altyapısının yerini alan şeyler değil, daha çok uzay faaliyetlerini etkinleştiren, Ay sensör verilerinden otonom sistemlere ve navigasyona kadar her şeyi ele alan araçlar olarak görülüyor.
Bosquillon, "Uygun fiyatlı enerji, tüm faaliyetler için temel bir konudur ve yakıt hücreleri ve pillerin yanı sıra güneş enerjisi ve nükleer bir bileşeni içerecektir," diyerek, zorlukların mühendisliğin ötesine geçerek yönetişim, hukuk ve uluslararası koordinasyona uzandığını ekledi.
Önemli olarak, uzay tabanlı bilişim, Dünya'dan gecikmeye duyarlı olmayan iş yüklerini tamamen boşaltabilir. Bosquillon, "Uzayda enerji problemini çözmek ve Dünya ile ilgili gecikmeye duyarlı olmayan verileri işleme yükünü Dünya'dan almak... bir değeri var," diyerek, hatta uzay ve Ay'ı "medeniyetsel" veriler için güvenli bir kasa olarak görme fikrini bile genişletti.
Bu şekilde bakıldığında, Google'ın önerisi bugünün veri merkezi kıtlığına bir çözümden çok, bilişimin uzun vadeli fizik yasalarına bir keşif gibi görünüyor. YZ gezegensel ölçekte enerji tüketimine yaklaştıkça, soru Dünya'nın yeterli kapasitesi olup olmadığı değil, araştırmacıların enerjinin bol olduğu ancak diğer her şeyin zor olduğu ortamları görmezden gelip gelemeyeceği olabilir.
Şimdilik, uzay tabanlı YZ kesinlikle deneysel kalıyor. Yörüngeden çıkıp çıkmayacağı, güneş panelleri ve lazerlerden çok enerji yarışının ne kadar çaresiz hale geleceğine bağlı olabilir.
