Il 14 maggio, la Cina ha lanciato in orbita il primo lotto di satelliti per la sua costellazione di calcolo spaziale a bordo di un razzo Long March 2D dal Centro di Lancio Satellitare di Jiuquan.
A differenza dei tradizionali satelliti di rilevamento o comunicazione, questi 12 satelliti sono essenzialmente supercomputer progettati per l’elaborazione dati spaziale e applicazioni di intelligenza artificiale. Fanno parte della Costellazione di Calcolo a Tre Corpi che, una volta completata entro il 2028, sarà composta da 2.800 satelliti/supercomputer di questo tipo.
Il progetto è sviluppato da Zhejiang Lab, una joint venture tra il governo dello Zhejiang, l’Università dello Zhejiang e Alibaba, con la missione di eseguire l’elaborazione dati in orbita e la comunicazione laser interorbitale nello spazio.
La Costellazione a Tre Corpi è la prima infrastruttura di calcolo AI di questo tipo al mondo. I 2.800 satelliti della costellazione fungeranno da veicoli per l’espansione computazionale, creando una rete di cloud computing AI nello spazio.
Presentato per la prima volta nel novembre dello scorso anno alla World Internet Conference di Zhejiang, il progetto Three-Body mira a realizzare un’infrastruttura nello spazio per migliorare l’efficienza di calcolo rispetto all’elaborazione dati terrestre. L’obiettivo è raggiungere una potenza di calcolo totale di 1.000 petaflop, equivalenti a un quintilione di calcoli al secondo o alla potenza di calcolo combinata di 200 milioni di telefoni cellulari di fascia alta.
Questi satelliti sono dotati di funzionalità di intelligenza artificiale avanzate, collegamenti laser intersatellitari fino a 100 Gbps e payload di telerilevamento. Una volta completamente implementata, la costellazione Three-Body potrà rivaleggiare con i più potenti data center di supercomputer terrestri.
La Cina sta costruendo una costellazione di calcolo così imponente nello spazio perché il calcolo spaziale risolve molti dei problemi esistenti con il calcolo terrestre tradizionale.
In primo luogo, un importante collo di bottiglia per le infrastrutture di intelligenza artificiale terrestri è l’enorme quantità di energia necessaria per alimentare i data center. Secondo le stime dell’Agenzia Internazionale per l’Energia, entro il 2026 i data center di tutto il mondo potrebbero consumare oltre 1.000 terawattora di elettricità all’anno, ovvero circa l’equivalente dell’intero consumo di elettricità del Giappone. I data center stanno rapidamente diventando una delle principali fonti di emissioni di carbonio.
Si prevede che la domanda di maggiore energia crescerà a tassi a due cifre nel prossimo futuro. Di conseguenza, molte aziende tecnologiche come Microsoft, Google e Oracle stanno pianificando di costruire proprie centrali nucleari dedicate per soddisfare il fabbisogno energetico.
Sebbene la Cina generi già più del doppio dell’elettricità degli Stati Uniti, è necessaria una nuova fornitura energetica per soddisfare la crescente domanda di elaborazione basata sull’intelligenza artificiale.
La Cina sta costruendo enormi parchi solari, mulini a vento, centrali nucleari e dighe idroelettriche. Tra questi progetti di sviluppo energetico figurano nuovi progetti rivoluzionari come le centrali nucleari al torio (https://huabinoliver.substack.com/p/what-is-really-going-to-change-the) e la diga di Yarlung Zangbo in Tibet, che dovrebbe essere tre volte più grande della diga delle Tre Gole, l’attuale diga più grande del mondo.
In confronto, la costellazione di elaborazione basata sull’intelligenza artificiale a tre corpi sarà alimentata dall’energia solare, che esiste in quantità infinita nello spazio. La Cina sta anche costruendo un gigantesco pannello solare lungo un miglio nello spazio che genererà energia sufficiente per molti paesi più piccoli.
Questi supercomputer saranno autoalimentati dai pannelli solari installati su di essi. Il secondo collo di bottiglia per i data center terrestri è il problema della gestione del calore. I data center generano un’enorme quantità di calore che richiede grandi quantità di acqua per il raffreddamento, aggravando ulteriormente la carenza idrica esistente in luoghi come la California.
Anche il raffreddamento di queste strutture richiede enormi quantità di acqua. Solo nel 2022, Google ha utilizzato 19,7 miliardi di litri per raffreddare i suoi data center. D’altra parte, la Costellazione a Tre Corpi basata nello spazio irradierà semplicemente calore nello spazio aperto, senza lasciare alcuna impronta di carbonio.
Inoltre, a differenza dei data center terrestri, la Costellazione a Tre Corpi non ha vincoli di spazio. Un numero illimitato di satelliti/supercomputer di questo tipo può essere posizionato in orbita. In terzo luogo, la Costellazione a Tre Corpi può raccogliere ed elaborare i dati direttamente senza doverli ritrasmettere a Terra per l’elaborazione.
I satelliti di rilevamento o di osservazione terrestre esistenti raccolgono enormi quantità di dati dallo spazio 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Tuttavia, i dati devono essere inviati a Terra per l’elaborazione e il processo decisionale, ad esempio le coordinate delle flotte navali nemiche.
Il metodo tradizionale è vincolato dalla limitata disponibilità delle stazioni terrestri e dalla larghezza di banda.
Di conseguenza, oltre il 90% dei dati raccolti dai satelliti esistenti non riesce a raggiungere la Terra, spesso con ritardi significativi. L’enorme volume di dati e i colli di bottiglia nella trasmissione in tempo reale hanno ridotto drasticamente il valore della raccolta dati spaziale, soprattutto in situazioni militari critiche e con tempi di risposta rapidi.
L’elaborazione in orbita risolve questo problema attraverso l’elaborazione localizzata dei dati e un processo decisionale basato sull’intelligenza artificiale. Questi supercomputer devono solo trasmettere alle stazioni terrestri il risultato dell’analisi, anziché i dati grezzi. Queste capacità di elaborazione in tempo reale eliminano la perdita di dati, riducono i costi e migliorano la velocità e la qualità del processo decisionale.
Secondo Zhejiang Lab, ciascuno dei 12 satelliti può elaborare fino a 744 trilioni di operazioni al secondo. Connesso da collegamenti laser ad alta velocità con velocità di trasferimento dati fino a 100 gigabit al secondo, la rete iniziale offre una potenza di calcolo combinata di 5 POPS e 30 terabyte di storage integrato.
I satelliti trasportano anche un modello di intelligenza artificiale spaziale con 8 miliardi di parametri, in grado di elaborare dati satellitari grezzi direttamente in orbita. Saranno utilizzati per testare funzionalità come la comunicazione laser cross-orbitale e le osservazioni astronomiche.
In quarto luogo, la Costellazione a Tre Corpi è anche più sicura dagli attacchi nemici. L’infrastruttura di intelligenza artificiale terrestre è soggetta ad attacchi nemici in tempo di conflitto. Le risorse spaziali sono più difficili da colpire e distruggere.
La rete di 2.800 satelliti, una volta pienamente implementata, forma una rete di elaborazione dati attraverso collegamenti di comunicazione inter-satellite, quindi la perdita di singoli satelliti degraderà la capacità di elaborazione complessiva. Infine, gran parte del futuro sviluppo tecnologico dell’umanità deriverà dalle esplorazioni spaziali. La Costellazione a Tre Corpi fornisce una comoda piattaforma di elaborazione dati per supportare tali esplorazioni in orbita.
La Costellazione a Tre Corpi integra anche la Costellazione di Satelliti ULEO (Ultra Low Earth Orbit) a Mille Vele, lanciata dalla Cina lo scorso anno, per consentire le comunicazioni 6G. La nuova costellazione spaziale di Three-Body Computing Constellation rappresenta un’ulteriore pietra miliare nell’espansione della leadership tecnologica della Cina nell’informatica basata sull’intelligenza artificiale sostenibile e nello sviluppo spaziale.
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