На орбите Земли разворачиваются новые гонки – не за территории или ресурсы, как раньше, а за вычислительную мощь. Китай начал масштабный проект по созданию первой в мире сети суперкомпьютеров в космосе. Его амбициозная цель – перенести обработку данных с Земли на орбиту, сократив задержки, уменьшив потребление ресурсов и открыв новые горизонты для искусственного интеллекта и научных исследований.

Тем временем на фоне энергетических вызовов, растущих потребностей в мощностях и угрозы перегрева дата-центров, мировые лидеры в области технологий ищут альтернативные решения. Идея вычислительного облака в космосе, которая еще несколько лет назад звучала фантастически, сегодня становится реальностью. И пока Китай делает реальные шаги, в США чиновники просто озвучивают громкие заявления.

В материале 24 Канала читайте о том, что такое орбитальные суперкомпьютеры, как Китай опережает США в этой технологической гонке и почему это может изменить саму суть глобальной инфраструктуры обработки данных.

В мае Китай запустил первую партию спутников из проекта, который имеет потенциал изменить правила игры в обработке данных: это орбитальная сеть суперкомпьютеров на базе искусственного интеллекта.

Речь идет об инициативе под названием Three-Body Computing Constellation, которая предусматривает запуск 2800 спутников, которые образуют единое вычислительное пространство в космосе. Первые 12 аппаратов уже вывели на орбиту с космодрома Цзюцюань в северо-западном Китае, сообщает South China Morning Post.


Ракета Чанчжэн-2D с созвездием космических вычислительных спутников стартует из центра запуска спутников Цзюцюань 14 мая / Фото "Синьхуа"

Каждый спутник несет на борту искусственный интеллект с 8 миллиардами параметров, способный самостоятельно обрабатывать данные прямо в космосе. Благодаря мощности на уровне одного квинтиллиона операций в секунду, вся система в перспективе сможет конкурировать с самыми мощными наземными суперкомпьютерами мира.

Суперкомпьютеры – это высокопроизводительные вычислительные системы, способные выполнять квадриллионы операций в секунду. Они значительно превосходят по мощности обычные серверы и компьютеры, ведь созданы для сверхсложных расчетов, требующих чрезвычайной скорости и точности.

Такими системами пользуются ученые, инженеры, исследователи и правительственные учреждения для решения задач, которые невозможно обработать обычной техникой. На сегодня самые мощные суперкомпьютеры сосредоточены в США, Китае, Японии и странах Европейского Союза.

  • В Соединенных Штатах лидером является система Frontier, размещенная в Oak Ridge National Laboratory.

Это первый в мире суперкомпьютер, который преодолел предел эксафлопса – единицы, что означает миллиард миллиардов (то есть триллион в триллионе) вычислений в секунду.


Frontier в Oak Ridge National Laboratory / фото Flickr

  • Японский Fugaku, разработанный RIKEN в сотрудничестве с Fujitsu, некоторое время удерживал первенство в глобальном рейтинге TOP-500.
  • В Европе наиболее известной является система LUMI в Финляндии – она стала главным европейским вычислительным центром в рамках программы EuroHPC.
  • Китай также активно инвестирует в сверхмощные вычисления, хотя часть его новейших систем не всегда появляется в официальных рейтингах.

Суперкомпьютеры применяются в широком спектре сфер. В науке их используют для моделирования климата, изучения космоса, расчетов в физике элементарных частиц, исследования поведения белков и моделирования распространения эпидемий. Они незаменимы в геномике, где помогают дешифровать ДНК или создавать индивидуальные лекарства.

Инженеры используют их для симуляции авиационных и автомобильных конструкций, а также для цифрового проектирования инфраструктурных объектов. Все чаще суперкомпьютеры задействуют в сфере искусственного интеллекта – для обучения больших языковых моделей, разработки автономных систем и создания цифровых двойников.

Кроме этого, все большее внимание уделяется энергоэффективности таких систем. Ведь современные суперкомпьютеры потребляют огромное количество электроэнергии, поэтому страны и исследовательские центры стремятся уменьшить углеродный след.

Мир сейчас находится в этапе соревнования за эксафлопсное преимущество, которое стало не только технологическим достижением, но и элементом национального престижа. Правительства выделяют миллиарды долларов на развитие сверхмощных систем, которые являются стратегически важными для обороны, экономики и научного прорыва. Суперкомпьютеры стали инструментом XXI века, который определяет, кто первым откроет новые горизонты в науке, медицине, энергетике и космосе.

Компания ADA Space, которая помогает реализовать проект, отмечает, что спутники также оснащены научным оборудованием для наблюдения за гамма-вспышками и создания "цифровых двойников" земной поверхности – для использования в чрезвычайных ситуациях и промышленности.

К теме Мир входит в новую эру электричества: при чем здесь искусственный интеллект и как это повлияет на климат

Сеть Three-Body Computing Constellation позволит обрабатывать данные непосредственно в космосе, в реальном времени. По данным китайского государственного издания Guangming Daily, каждый из первых 12 спутников способен осуществлять до 744 триллионов операций в секунду, а общая мощность – 5 POPS (петаопераций в секунду) с 30 терабайтами внутренней памяти.

В перспективе вся сеть должна достичь впечатляющего объема – 1000 POPS, или одного квинтиллиона операций в секунду.

Для сравнения, самый мощный наземный суперкомпьютер мира – El Capitan в Ливерморской национальной лаборатории США – обеспечивает чуть более 1,72 POPS.

Сегодня спутники, как правило, только собирают данные, а передают их на Землю для обработки. Но из-за ограничений наземной инфраструктуры менее 10% собранной информации возвращается на планету, и то с заметными задержками. Поэтому орбитальные вычисления – это не только технологический прорыв, но и способ преодолеть ограничения мощности наземных дата-центров, которые к 2026 году могут потреблять более 1000 тераватт-часов электроэнергии ежегодно – столько же, сколько вся Япония.

К тому же для охлаждения таких центров нужны миллиарды литров воды: только в 2022 году компания Google использовала почти 20 миллиардов литров.

Первый запуск китайских спутников стал реальным испытанием этой космической модели. Все аппараты оснащены AI-моделями с 8 миллиардами параметров и соединены между собой лазерными каналами связи со скоростью до 100 гигабит в секунду.

Проект реализует научное учреждение Zhejiang Lab при поддержке местного правительства. В разработке также задействованы китайские стартапы: Guoxing Aerospace отвечает за создание платформ спутников, а HiStarlink – за лазерные коммуникационные модули, которые обеспечивают обмен данными в космосе.

По мнению астрофизика из Гарварда Джонатана Макдавелла, это не первая попытка создать "облако" в космосе, но впервые проект такого масштаба переходит в фазу реального тестирования. По его словам, сейчас идея вычислительных спутников в космосе в моде – похожие разработки готовят, в частности, Axiom Space и Blue Origin Джеффа Безоса.

В отличие от наземных дата-центров, которые, по прогнозам Международного энергетического агентства, уже к 2026 году могут потреблять столько же электроэнергии, сколько вся Япония, космические вычислительные системы имеют другую логику: питание от Солнца и охлаждение за счет радиации тепла в открытый космос. Это существенно уменьшает энергетическую нагрузку и углеродный след.

Запуск первой партии спутников демонстрирует, что Китай сейчас опережает США в новом витке космической гонки. Однако спрогнозировать, кто выйдет победителем, пока рано.

Тем временем в США политические сигналы – неоднозначные. Во время речи о "золотой эпохе американских инноваций" директор Офиса по вопросам науки и технологий Белого дома Майкл Крациос заявил, что "наши технологии позволяют нам манипулировать временем и пространством".

Это заявление, похожее скорее на выдержку из научной фантастики, чем на серьезную технополитическую оценку, вызвало шквал критики. Потому что, очевидно, ни одна современная технология не позволяет обойти законы физики – ни в Штатах, ни в Китае.

По словам Крассиоса, основным препятствием для развития "безграничной энергии" в США является "зарегулированность". Он призвал к отмене ограничений и переориентации государственных ресурсов на поддержку новых технологий.

Но на фоне глубоких сокращений научного бюджета, в частности в NASA, такие заявления звучат как мечты без подкрепления реальностью.

Читайте также Удар по ИИ, экологии и гендеру: чем грозит "Большой и прекрасный" законопроект Трампа

Глава космической политики Planetary Society Кейси Драер назвал предложенное уменьшение финансирования NASA "вымирающим событием для американской науки".

Параллельно администрация Трампа предоставила более 70 угольным электростанциям двухлетнюю отсрочку от выполнения экологических требований. Это противоречит самой идее развития инноваций в чистой энергетике, которую Крассиос якобы отстаивает.

Иллюзии "золотой эпохи"

Риторика Белого дома о "золотой эпохе" выглядит все менее убедительной на фоне экономической нестабильности, сокращений в сфере здравоохранения и социального обеспечения, а также торговых конфликтов. Идея, что американская наука в условиях сокращения бюджетов и популизма самостоятельно прорвет границы времени и пространства, больше похожа на пиар-картинку, чем на стратегический план.

К теме Китай остановил время? Действительно ли вращение Земли замедлилось из-за дамбы "Три ущелья"

Пока Соединенные Штаты захлебываются в политических лозунгах, Китай выводит спутники один за другим и молча строит свою цифровую империю на орбите.