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宇宙におけるデータセンターは意味がない

概要

SpaceXによるxAI買収と宇宙データセンター構想の現状整理。 Googleやスタートアップも宇宙データセンター分野に参入。 理論的な利点と現実的な課題の対比。 根本的な問題点を3つに要約。 投資家や企業が参入する理由の分析。

宇宙データセンター構想の現状

  • SpaceXxAI を買収し、 1.25兆ドル規模の企業体 を形成
  • GoogleやLonestar、Axiom、Nvidia支援のStarcloudなども 宇宙データセンター 分野に参入
  • 主張される利点
    • 無限の 太陽光発電
    • 宇宙空間という 無料の不動産
    • 大型ロケット による打ち上げ能力

理論上の可能性と現実的な課題

  • Googleの調査(2023年)
    • 81機の 衛星コンステレーション によるAI運用の可能性を検討
    • 打ち上げコスト が$200/kgまで下がれば地上データセンターと競合可能と試算
    • このコスト低減が実現するのは 2035年頃 と予測(SpaceX Starship成功が前提)
  • 主要な課題
    • 放射線冷却通信遅延打ち上げコスト などの技術的障壁
    • それらが解決しても、根本的な問題が残存

根本的な問題点

  • 大規模AI運用 に必要なGPU数
    • xAIのColossusクラスターで 20万GPU、OpenAIは 数百万GPU 計画
    • 宇宙で競合するには 数十万〜数百万台の衛星 打ち上げが必要
    • 現在稼働中の衛星は 約1.5万基、これを遥かに超える規模
    • Kesslerシンドローム (宇宙デブリ連鎖事故)のリスク増大
  • 衛星のアップグレード不可
    • 地上では新世代AIハードウェアを即時展開可能
    • 宇宙では 新規衛星の大量打ち上げ が必要
  • コスト競争力の問題
    • 宇宙データセンターは地上型より コスト優位性 が必須
    • ロケットや衛星コストが下がっても、 地上AIサーバーのコスト低下 が続く限り優位性が薄い
    • 地上の 太陽光発電コスト は数十年にわたり低減傾向

なぜ投資と参入が続くのか

  • SpaceXは IPO準備中 で、話題性・期待感の醸成が狙い
  • xAIは 多額の資金燃焼 により継続的な資金調達が不可欠
  • 投資家心理
    • バブル的投資、実現性よりも短期的な利益期待
    • 実用化まで時間がかかるため、 “次の投資家に売る” 戦略が成立
  • 企業・投資家が 現実性を認識しつつも参入 する構造

Hackerたちの意見

この計画にはすごく混乱してる。地球のデータセンターは廃熱処理に苦労してるのに、宇宙で廃熱を処理するのは本当に大変だよ。データセンターを置くには最悪の場所なんじゃないかな。

それはイーロンの問題じゃないよ。彼はアイデアマンだから。宇宙のデータセンターは確かにアイデアだね。

この計画にはすごく混乱してる。今はどうなの? https://www.bbc.com/news/articles/ce3ex92557jo

これは、テスラからできるだけ価値を吸い取るための気晴らしだよ。音楽が止まる前に、彼らは破産するだろうね。今年はスペースXを含む本当に大きなIPOがいくつかあって、かなりの市場のボラティリティを引き起こすだろう。

問題は、多くの人が宇宙は寒いと思ってることだね。もしGoogleやGeminiに宇宙の温度を聞いたら、こう答えるだろう。「深宇宙の平均温度は約-270.45°C、つまり2.73ケルビンで、絶対零度のすぐ上です。」この基準温度は宇宙マイクロ波背景放射によって決まってる…でも、これは全くのナンセンスだよ。真空には温度がないから。

これの30%以上は、ニューロマンサーみたいなフィクションから漏れ出たアイデアが、金持ちの頭の中で熟成されてるせいだと思う。つまり、地球の政府を超えた超富裕層の王朝を築く夢、宇宙にある領土外のラスベガスの領地を支配するっていうね。(その本には強力なAIも登場する。)それから逆算して、実現するための経済的な仕組みを考えようとするんだ。「データセンター」は(A)今の投資トレンドで、(B)少なくとも宇宙カジノよりは漠然と現実的だね。

サム・アルトマンみたいな人とのインタビューは「フリースタイルSF」だと思うようになった。彼らはただ思いついたことを言ってるだけ。言う通り、他のSFからの漠然としたアイデアが出てきて、実際に意味があるかどうか考えずに話してることが多い。フリースタイルの大半は、だいたいひどいものだよね。

それは不公平だよ!時々、アイデアはスノークラッシュから来てることもある。だって、ザッカーバーグがバイクから刀で人を真っ二つにしたいと思ったから、メタバースが生まれたんだから。

このアイデアは、マスクが自分のXとxAIへの投資を(おそらく成功するであろう)SpaceXのIPOに組み合わせたいと思ったことから来たんだ。

これに関しては、サイエンスフィクションの影響はあまりないと思う。どうやら、クラックパイプから出てきたようだね。

もっともっとだよ。みんなサイファイのアイデアを追いかけてて、馬鹿みたい。これを見ると、高IQの人たちでもファンタジーや想像力、クリエイティビティが欠けてることがわかる。彼らは知的なロボットみたいだ。だから、ここや他の場所で「君のアイデアは何の意味もない」って言われると、ただ笑っちゃうよ。もちろん、そういうことを言うのは、平凡で想像力がなく、全然クリエイティブじゃない人たちだけど、金という力は持ってるんだよね。

そうだよ、フリーサイドの最初の収益源は、あまり評判の良くない銀行のためのデータヘイブンだったことを忘れないで!

確実にそうだし、彼らはそれを隠そうとはしないよね。彼らは想像の世界でクールなものを見て、それが素晴らしいと思って、現実にするために努力している。多くの人が『スタートレック』に出てくる幻想的なものを実現するために働いてきたんだ。

ハインラインからグロックを盗んだ。少なくとも、真剣に考えなくていい人たちに対する良いヒューリスティックだね。

お前ら、ムスクが月面採掘について言及してるブログ記事をちゃんと読んでないだろ。ASMLの機械を月に置いて、レゴリスを自動でチップやソーラーパネルに変えるんだって。マジで無料の計算能力だよ。

それを信じてるなら、ムスクのターゲット投資家グループだね。

もう何が皮肉かわからないわ、笑。

これを聞くまでは懐疑的だったけど、今は賛成だわ。

これがFactorioでの脳の状態だね。

それに、火星に都市を作るって、誰がそこに住みたいんだよ?

理にかなってるね。彼らのプラズマ冷却剤が、自己持続できるまで十分に持つことを願ってるよ。

まずは月のナチスと対処しなきゃならないね。あ、ちょっと待って。

冷却が解決されてるとは思わない方がいいよ。宇宙は真空だからね。つまり、飲み物を熱く保つのに優れたサーモスの「ないもの」ってこと。衛星は、何もなければ素晴らしいサーモスだよ。宇宙のデータセンターは、対流や伝導を利用できる地上のデータセンターとは違って、放射による冷却に完全に依存することになる。熱を大気中に放出したり、熱交換器を作ったりすることはできない。真空と熱を交換することはできないから、熱を放射するしかない。熱が衛星データセンターでの計算能力を制限することになるし、放射冷却の解決策は重さを大幅に増加させることになる。北極にデータセンターを作る方がずっと理にかなってる。ムスクは何か企んでるね。これ、またハイパーループみたいなもんかも(つまり、競争を妨害するための気をそらす約束)。法的な逃げ道かもしれないし、権力を握ろうとしてるのかも。役に立つ計算能力の供給源にはならないだろうね。この事業を真剣に考えてる人は、たぶん痛い目に遭うよ。

簡単な話だよ、xAIはAIレースで勝つためにお金が必要だから、エロンの金庫(スペースX)にくっついて、希薄化なしで現金を手に入れるのが一番の選択肢なんだ。

彼はもっと手を入れる必要があるロケット会社を持ってると思う。十分な資金があれば、ロケット会社のためにもっと仕事ができる。仕事が増えれば増えるほど、火星に行くためのシステムを早く開発できる。彼のペットプロジェクトだし、ほんとにそれだけのことだと思う。

熱を放出して熱い質量を減らすことで、熱を拒否できるけど、それは一度きりだね。

5番目に良いソーシャルネットワークと10番目(それ以下)のAI企業を売却して、まともな会社に渡すって感じかな。おそらく、エロンの持ち分が増えるだろうし、基盤となるビジネスがイマイチでも、投資家にお金を稼ぐって約束を果たすことになる。

宇宙のエネルギー経済は、思っているよりも少し複雑なんだよね。スターリンクはIII-V系のセルじゃなくてSiセルを使ってると思うけど、出力が低いだけじゃなくて、放射線の影響で劣化も早いんだよね。GPUが数年で壊れるなら、全体をデオービットしてもいいかもしれないけど、地球にある同じソーラーパネルは40年以上も元気に働くからね。宇宙のソーラーパネルも放射冷却の問題があって、地球よりもずっと高温で動作するから、効率が落ちちゃうんだ。

冷却が解決されているとは思わない方がいいね。それは賢明だね。ただ、TFAが冷却(や他の難しさ)が解決されていると仮定した目的は、宇宙の軌道データセンターが経済的に疑わしい理由について話すためだったんだ。言った通り、放射線、冷却、レイテンシ、打ち上げコストがすべて解決されたとしても、他の根本的な問題があって、少なくともSpaceXが理解している限り、軌道データセンターは完全なファンタジーなんだ。特に思いつくのは3つの問題だね。

これは、彼が自分の会社を使って別の会社の製品の需要を作り出そうとする習慣の一例だと思う。具体的には、スターシップは経済的に意味がないんだ。スターシップが提供するように設計された重いリフト能力や打ち上げのペースに対する事前の需要が全くないからね。今、重いペイロードをLEOに打ち上げていない人もいないし、彼らが必要としているのは、厳しいスケジュールでたくさんの重いものを宇宙に持っていくために毎週の打ち上げが必要なだけなんだ。だから、誰も年間50回のスターシップ打ち上げを買う理由がないんだよね。計画されているスターリンクの衛星はほとんどがすでに軌道にあるし、じゃあどうするの? xAIにスターシップを売るだけだよ。彼がサイバートラックの需要問題をSpaceXに大量に売ることで解決したのと同じようにね。

冷却が解決されているとは思わない方がいいね。それは賢明だね。しかし、TFAが冷却(や他の難しさ)が解決されていると仮定したのは、宇宙の軌道データセンターが経済的に疑わしい理由について話すためなんだ。言った通り、放射線、冷却、レイテンシ、打ち上げコストがすべて解決されたとしても、他の根本的な問題があって、少なくともSpaceXが理解している限り、軌道データセンターは完全なファンタジーなんだ。特に思いつくのは3つの問題だね。

衛星の中で熱交換できないの?衛星の一部をすごく熱くして、たくさん放射して熱を逃がすことはできないのかな。これはただの質問なんだけど、全然専門知識はないから。

それは法的な抜け道かもしれないし、権力を握る手段かもしれない。でも、役に立つ計算能力の源にはならないだろうね。安い資本を得てクールな技術を手に入れる方法だと思う。(個人的な意見。)1990年代のダークファイバーのように、いつかは液体滴ラジエーターの需要が絶対に出てくるだろうね。今は誰も資金を出してないけど、GPUを一端に付ければ、宇宙ステーションを建設させてくれるかもね。

思考実験として、人類が産業プロセスやデータセンターを地球外に移すことに全力を注ぐとしたら、月に移すのがいいんじゃないかな?月には以下のものがあるからね:

  • 水が少し
  • 粗いもの(ヒートシンクとか?)を作るための材料が少し
  • ヒートシンクの問題を力技で解決できる広い面積
  • 放射線問題を解決するためにデータセンターを埋められる表面
  • 地球に近すぎず、遠隔操作の半自動ロボットが使える距離 これを実現するには、強力な組織がハイパースケールの取り組みにコミットする必要があると思う。

それよりも、もっと水があって、もっと材料があって、もっと広い面積があって、放射線からの保護もあって、しかも打ち上げコストがかなり低い近くの岩に全部移したらどうなる?月よりも軌道上の方がいい理由は、ほとんどが地球に置く方がいいってことになるよね。

たぶん、ずっと簡単だと思うけど、月は宇宙のデータセンターの大きな売りポイントである合理的なレイテンシーを失うことになる。はっきり言って、いいアイデアだとは思わないけど、マスクがそれをどう位置づけようとしているかを考えると、月はさらに売りにくくなると思う。

月の水は限られていて集めるのも難しいから、産業用途に使うのは意味がないよ。昼は焼けるように暑くて、夜は凍るという非常に厳しい熱環境だし。最悪なのは、毎月14日間、太陽光が全く得られない期間があること。全体的に見ると、低軌道よりも悪い感じがする。

月に関するすべてのシナリオでの大きな問題は、月のレゴリスだよ。人間にとっての毒性を無視しても(これは大問題で、そこにいる人間にはすぐに影響が出る!)、ロボットや機械にとっては長期的な大きな問題になる。

軌道上で建設する方が簡単かもしれないね。すごく近いし、必要に応じて様々な地理的な場所の上にサイトを配置できるから。月には広大な鉱鉱があると思うけどね。ヨーロッパ人がオーストラリアを探検し始めたとき、青銅器時代以来ヨーロッパには存在しなかった鉱物異常を見つけたんだ。ピルバラ鉱業地域はすごく面白いよ。地球の鉄鉱石の約25%を含んでいて、ほとんどが100%リモートコントロールのロボットと、200-300両の貨物列車を運行するカスタムビルドの1000マイルの鉄道ネットワークを使って採掘されてるんだ。リアルライフでファクトリオに一番近いものだね。毎年760,100トンの鉄鉱石が採掘されて中国に輸出されてるよ。

一番の策は、サーバーをロケットに乗せて、月の周りを回ってから地球に戻ることだね。それからUSE1に設置すればいい。

宇宙(そして地球)での熱放散の問題を解決する一つの方法は、超伝導回路を利用するために完全に低温で動作するコンピュータシステムに移行することだよ。10年以上前にハイパースケーラーのチームが、完全に低温で冷却されたデータセンターを運営する方が、抵抗損失や廃熱を排除するコストの節約から、今やっていることよりもはるかに安く済むと計算したって話を聞いたことがある。最初から熱を発生させないから、熱を取り除く必要がないんだ。ただ、現状では低温で動作するように設計されたIC部品やプロセスが非常に少ないのが問題。低温用に既存のデータセンターのスタックを再現するのは、まだ現実には程遠い。でも、低温の超伝導集積回路があれば、データセンターと推進剤/酸化剤の倉庫を一緒に置くことができるかも。深宇宙にある「データセンター」ってわけじゃなくて、推進剤の場所は交通量が一番多いエリアだからね。

俺の計算では、熱放散はそんなに大した問題じゃないと思う。例えばH100を見てみて。動かすのに1kWくらい必要なんだ。それって70℃の太陽光パネル4平方メートル以下だし、H100にはちょうどいい温度だよ。4平方メートルのラジエーターは、宇宙に向けて2kW以上のエネルギーを放出できるみたいだし、2x2x2の立方体が宇宙でH100を収容できるんじゃないかな。もしかして何か見落としてる?

これを支持する議論は「うん、でもXがY%安かったらどうなる?」って感じだよね。中にはこれを読んで礼儀正しくしようとしている人もいるけど、ある時点で我慢の限界が来て、非合理的なことを打破するための反応は「ユニコーンとケンタウロスがサウロンと組んでたらどうなる?」みたいなバリエーションになるんだよね。有用な「もしも」の比率がゼロに近づいていく感じ。

コミュニティに関して、誰かが「1つの『お前はダメだ』に対抗するには10の『いいぞ!』が必要だ」って言ってたのを聞いたことがある。約10年前には、無駄なことを否定するための労力が異常に大きいって言ってた人もいたな。だから、無駄なことを否定するためにここで時間を使ってるってわけだ。

本当にクレイジーなのは、これがどれだけバカバカしいかを知るのに基本的な(ハリウッドじゃない)物理学以上の知識は必要ないってこと。1. 宇宙に送る必要がある1グラムはコストがかかる、地上ではそんな問題はない。2. 冷却は大惨事だ。宇宙は寒いけど、真空でもあるから、冷却速度は赤外線放射の速度に近い。これって、衛星の表面に気をつけないと、太陽光だけで非常にゆっくりと焼かれちゃうってことだよ。高熱を発生させるコンポーネントを動かすと、さらに熱を吸収しちゃうし、衛星がほとんど白、銀、反射金色なのには理由があるんだ。もちろん、より良い表面材料で改善できるけど、重い計算を行うには十分じゃない。3. 修理不可能。長期間運用される衛星は多くの冗長性を持ってる。例えば、NvideaのGPGPUを数百万ユーロ単位で大量購入すると、30%が何らかの欠陥を持ってることも珍しくない。必ずしも「完全に壊れている」わけじゃなくて、「他のユニットと比べて性能が劣る」って感じの壊れ方。4. 放射線や太陽風の保護は大きな問題。地上で運用してても、規模が大きければ問題になる。宇宙ではさらに悪化する。5. すべてのロケット打ち上げは大気にダメージを与えるし、再突入時に衛星が蒸発するのも同じ。過去にはあまり関係なかったけど、Starlinkを運営するためには問題になるかもしれない。データセンターを宇宙に置くことで状況を悪化させる必要はない。6. ケスラーシンドロームは現実で、人類全体に深刻な影響を与える可能性がある。必要のないものを宇宙に持ち込むことで、その可能性を高める理由はない。最後に、そもそも何のためにやりたいの?全くメリットがないじゃん。

ラダイト運動が実際に何をしたか覚えてる?彼らは自分たちの生計を脅かす機械を妨害したんだ。もしAIが多くの労働者にとって本当に破壊的な存在になるなら、地球に保管されているGPUを壊す方が、宇宙にあるものよりずっと簡単だってことを忘れないで。現代のデータセンターのような大規模な支出を計画している人は、地震や気候、電力など、あらゆるリスクを考えるから、一般の怒っている失業者の手の届かないGPUにはプレミアムがつくかもしれない。(そう、これはクレイジーだけど、マスクがそれについて話している夢のようなピッチミーティングを想像するのは簡単だ。)

もう十分に物が浮いてるのに、さらに増やす必要ある?