डाटासेंटर एक हैं वैश्विक बिजली खपत में हिस्सेदारी बढ़ रही हैऔर कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) उन बिजली की माँगों को बढ़ा रही है। ऐसा इसलिए है क्योंकि एआई डेटासेंटर बड़े भाषा मॉडल को प्रशिक्षित करने और उन्हें तैनात करने, दोनों समय मशीन लर्निंग वर्कलोड चलाने के लिए ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट (जीपीयू) के घने समूहों का उपयोग करते हैं। चूंकि जेनरेटिव एआई बूम दिखाता है धीमा होने का कोई संकेत नहीं – उद्योग का अनुमान है कि 2030 तक नियोजित निवेश में कम से कम $3 ट्रिलियन का निवेश होगा – जो भी बिजली स्रोत उपलब्ध हैं, डेटासेंटर पहले से कहीं अधिक ऊर्जा का उपभोग कर रहे हैं।
इसने Google रिसर्च को सचमुच एक अनोखी संभावना का पता लगाने के लिए प्रेरित किया है: बाहरी अंतरिक्ष में डेटासेंटर लॉन्च करना, और उन्हें पूरी तरह से सौर ऊर्जा पर चलाना।
डेटासेंटर में बैंडविड्थ
क्या यह भी संभव है? Google रिसर्च को अधिकतर विश्वास है कि ऐसा है। इतना कि कंपनी के शोधकर्ताओं ने पहले से ही उनके सामने आने वाली कुछ प्रमुख तकनीकी चुनौतियों की रूपरेखा तैयार कर ली है और वे उन्हें कैसे हल करेंगे। इन प्रश्नों को समझने के लिए, पहले यह बताना महत्वपूर्ण है कि एआई डेटासेंटर नियमित संस्करण से कैसे भिन्न है।
सामग्री की बढ़ती खपत से, पारंपरिक डेटासेंटर किसी भी चीज़ से अधिक प्रेरित हुए हैं। भारत जैसे बाज़ारों में, यह मुख्य रूप से वीडियो है, क्योंकि डेटासेंटर द्वारा प्रदान की जाने वाली समग्र नेटवर्किंग और भंडारण सुविधाओं के लिए यह सबसे अधिक डेटा-गहन (मात्रा के अनुसार) उपयोग के मामलों में से एक है। परंपरागत रूप से इसका मतलब यह है कि डेटासेंटर को अपने परिसर के भीतर जिस बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है वह सैद्धांतिक रूप से वही बैंडविड्थ है जो वह बाहरी दुनिया को दे रहा है, या प्राप्त कर रहा है। इससे समुद्र के नीचे केबल बैंडविड्थ जैसी चीजों में उछाल आया है, जिसे घरेलू डेटासेंटर विकास के साथ तालमेल बनाए रखने की आवश्यकता है (आखिरकार, डेटा कहीं से आना चाहिए)।
एआई डेटासेंटर अलग हैं। उन्हें उच्च स्तर की बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है, न कि उनके द्वारा होस्ट किए गए बुनियादी ढांचे और उनके द्वारा सेवा किए जाने वाले उपयोगकर्ताओं के बीच, बल्कि डेटासेंटर के भीतर और आस-पास स्थित अन्य डेटासेंटर के बीच। उदाहरण के लिए, माइक्रोसॉफ्ट के एआई डेटासेंटर कॉम्प्लेक्स, जिन्हें फेयरवाटर कहा जाता है, में सुविधाओं के बीच पेटाबिट-प्रति-सेकंड लिंक होता है। यह प्रति सेकंड 10 लाख गीगाबिट है, जो आमतौर पर भारतीय महानगरों में पेश किए जाने वाले सर्वोत्तम उपभोक्ता ग्रेड इंटरनेट कनेक्शन से दस लाख गुना तेज है।
इसलिए उस प्रकार की घनी नेटवर्क वाली वास्तुकला अंतरिक्ष में डेटासेंटर के लिए महत्वपूर्ण होगी। चूंकि अधिकांश बैंडविड्थ का उपयोग कई उपग्रहों में वितरित कार्यभार में किया जाएगा, इसलिए पृथ्वी-आधारित ग्राउंड स्टेशनों के साथ डाउनलिंक बैंडविड्थ उतना महत्वपूर्ण नहीं है। इसे समझने के लिए एक सादृश्य घर के करीब उपलब्ध है: चैटजीपीटी को अपने स्वयं के बुनियादी ढांचे में इन सुपरफास्ट कनेक्शनों की आवश्यकता है, लेकिन उपयोगकर्ता को केवल उनके द्वारा भेजी जाने वाली क्वेरी और उन्हें मिलने वाली प्रतिक्रिया के लिए बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है।
(कम पृथ्वी कक्षा से पृथ्वी की बैंडविड्थ सीमित है क्योंकि आवृत्तियों की एक सीमित सीमा होती है जहां डेटा को उस तरह की दूरी पर प्रसारित किया जा सकता है, और इसके परिणामस्वरूप बैंडविड्थ की एक सीमित मात्रा होती है। यही कारण है कि स्पेसएक्स के स्टारलिंक उपग्रह इंटरनेट समूह को दुनिया के कुछ हिस्सों में “बेचा” जा सकता है, क्योंकि अगर कुछ लाख लोग इसे एक ही स्थान पर प्राप्त करते हैं तो वायुतरंगें बहुत जल्दी बंद हो सकती हैं।)
अनेक चुनौतियाँ
Google का प्रोजेक्ट सनकैचर स्टारलिंक की तरह एक तारामंडल का प्रस्ताव करता है, लेकिन पृथ्वी पर समान रूप से फैला हुआ झुंड होने के बजाय, उपकरण वास्तुकला घने कोरियोग्राफ किए गए समूहों पर निर्भर करेगा, जिसमें प्रत्येक उपग्रह अपने पड़ोसियों से कुछ किलोमीटर से अधिक नहीं होगा, जबकि एक कक्षा का पालन करेगा जो हमेशा सूर्य के साथ दृष्टि की एक रेखा बनाए रखेगा, और अविश्वसनीय शक्ति, इसे कमजोर करने या बाधित करने के लिए कोई वातावरण नहीं होगा, जैसा कि सेटअप वादा करता है। यह, मल्टीप्लेक्सिंग जैसी तकनीकों के साथ मिलकर – जो अधिक डेटा को एक रेडियो बीम में पैक करने की अनुमति देता है – उपग्रहों को चलाने के लिए पर्याप्त शक्ति रखते हुए सैद्धांतिक रूप से अपने काम को वितरित करने में सक्षम करेगा।
बेशक, कई अन्य चुनौतियाँ हैं, और Google उनके माध्यम से काम कर रहा है। एक स्पष्ट मुद्दा सौर विकिरण है, और यह संचालन के महीनों और वर्षों में टेंसर प्रोसेसिंग इकाइयों (टीपीयू) को कैसे प्रभावित कर सकता है। इधर, Google ने कुछ प्रगति देखी है। “जबकि हाई बैंडविड्थ मेमोरी (एचबीएम) सबसिस्टम सबसे संवेदनशील घटक थे, उन्होंने केवल 2 क्रैड (एसआई) की संचयी खुराक के बाद अनियमितताएं दिखाना शुरू कर दिया – 750 रेड (एसआई) की अपेक्षित (परिरक्षित) पांच साल की मिशन खुराक से लगभग तीन गुना,” Google के एक शोधकर्ता ट्रैविस बील्स ने पिछले नवंबर में सनकैचर के बारे में एक पोस्ट में लिखा था।
“एकल चिप पर 15 क्रैड (एसआई) की अधिकतम परीक्षण की गई खुराक तक कुल आयनीकरण खुराक के कारण कोई कठिन विफलता नहीं हुई, यह दर्शाता है कि ट्रिलियम टीपीयू अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए आश्चर्यजनक रूप से विकिरण-कठोर हैं।”
लेकिन डेटासेंटर को हर समय बनाए रखना पड़ता है, और एक बार जब उपकरण आकाश में होता है, तो समस्या निवारण के लिए बाहरी स्थान तक पहुंचने का कोई सस्ता तरीका नहीं होता है। बील्स द्वारा रेखांकित एक और “महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग चुनौती” थर्मल प्रबंधन थी। स्थलीय डेटासेंटरों पर, तरल शीतलन का उपयोग व्यावहारिक है। लेकिन अगर डेटासेंटर को पूरे दिन सीधे सौर ऊर्जा से ब्लास्ट किया जाएगा, तो गर्मी खत्म हो जाएगी और वास्तव में सिलिकॉन घटकों को कुशलतापूर्वक चलने की अनुमति मिल जाएगी, जिससे समस्याएं पैदा हो सकती हैं।
गतिशील लक्ष्य
शायद सबसे बड़ा मुद्दा इंजीनियरिंग नहीं, बल्कि अर्थशास्त्र है। अंतरिक्ष-आधारित डेटासेंटरों के काम करने के लिए, उनकी तकनीक पर शोध करने की संचयी लागत, अंतरिक्ष में क्लस्टर स्थापित करना, और काम करना बंद कर चुके व्यक्तिगत उपग्रहों को बदलने के लिए नए लॉन्च करना, यह सब उस कीमत के साथ प्रतिस्पर्धी होना चाहिए जो फर्म यह सब काम उस तकनीक के साथ करने के लिए भुगतान करती है जो पहले से ही जमीन पर मौजूद है।
Google का कहना है कि 2030 के मध्य तक उपग्रह प्रक्षेपण की कीमतें घटकर 200 डॉलर प्रति किलोग्राम हो जाएंगी, और इस वास्तुकला के सौर-प्रथम डिजाइन के कारण बिजली की बचत भी अंतरिक्ष-आधारित डेटासेंटर के लिए एक आकर्षक आर्थिक मामला बन सकती है। समय ही बताएगा कि क्या Google – या इसरो, जो कथित तौर पर अंतरिक्ष-आधारित डेटासेंटर तकनीक का भी अध्ययन कर रहा है – ग्राउंड-आधारित डेटासेंटर की प्रगति के साथ तालमेल रखते हुए इन सभी तकनीकी और आर्थिक लक्ष्यों को हासिल करने में सक्षम होगा। माइक्रोसॉफ्ट नैटिक, जिसने अपने सिस्टम को वॉटर-कूलिंग को आसान बनाने के लिए पानी के नीचे डेटासेंटर की कोशिश की, अंततः वादे के बावजूद, इस प्रयोग को छोड़ दिया।
लेकिन उपग्रह प्रौद्योगिकियों की व्यवहार्यता और उपयोगिता के बारे में संदेह बहुत पुराना नहीं है। आख़िरकार, बहुत कम लोग भविष्यवाणी कर सकते थे कि स्टारलिंक उस पैमाने और प्रदर्शन तक पहुँचने में सक्षम होगा जिसका वह आज दावा करता है – व्यावहारिक रूप से पूरी पृथ्वी पूरी तरह से सेवा योग्य इंटरनेट स्पीड के साथ कवर की गई है – जब स्पेसएक्स ने 2019 में अपना पहला परीक्षण उपग्रह लॉन्च किया था।
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