AI Berbasis Ruang Angkasa: Batasan Berikutnya untuk Skala Cloud

Mengapa Infrastruktur AI Berpindah ke Orbit?

Seiring dengan pesatnya perkembangan AI, beberapa kendala pasokan pun muncul. Yang pertama adalah GPU, dengan perangkat keras khusus yang beralih dari penggunaan game khusus ke adopsi massal oleh pusat data AI. Akibatnya, Nvidia (NVDA ), pemimpin di sektor ini, telah berkembang menjadi perusahaan terbesar di dunia.

Namun, keterbatasan lain yang menjadi masalah utama adalah pasokan energi.

Hal ini karena pusat data AI sekarang diukur bukan lagi berdasarkan daya komputasinya, melainkan berdasarkan konsumsi dayanya. Inilah alasannya. Perusahaan-perusahaan AI berlomba-lomba untuk menghidupkan kembali pembangkit listrik tenaga nuklir., mengamankan prototipe SMR pertama, atau Regulator negara bagian mempercepat proses persetujuan untuk pembangkit listrik tenaga gas baru..

Seiring meningkatnya persaingan untuk menemukan energi bagi pusat data, perhatian beralih ke pilihan lain: AI berbasis ruang angkasa, yang memberikan makna fisik baru bagi "komputasi awan."

Kemungkinan pasokan energi tak terbatas dari satelit orbital adalah sesuatu yang telah kami analisis secara ekstensif di “Solusi Energi Berbasis Ruang Angkasa Untuk Energi Bersih Tanpa Akhir. "

Namun konsep ini selalu agak terbatas oleh kebutuhan untuk mengubah energi matahari menjadi listrik, mengubah listrik ini menjadi gelombang mikro untuk dipancarkan kembali ke Bumi, dan kemudian mengubahnya kembali menjadi listrik.

Hal ini meningkatkan kompleksitas satelit daya, membutuhkan lebih banyak infrastruktur berbasis darat, dan secara keseluruhan mengurangi efisiensi prosedur secara drastis, karena setiap konversi ke bentuk energi yang berbeda menyebabkan kerugian. Ini kemungkinan hanya dapat berfungsi dengan peluncuran orbital yang sangat murah.

Alternatifnya, jika energi tersebut langsung digunakan di orbit, hal ini akan jauh lebih efisien dan menjadi layak secara ekonomi lebih cepat—terutama jika "produk" akhirnya dapat dengan mudah dikirim kembali ke Bumi.

Secara teori, pusat data di luar angkasa bisa menjadi pilihan ideal: mereka membutuhkan banyak daya, tetapi mengirimkan hasil perhitungan kembali ke Bumi sangat mudah, tidak memerlukan infrastruktur baru, dan tidak menyebabkan kehilangan energi.

Ide ini bukan sekadar teori; misalnya, Alphabet/Google baru saja mengumumkan “Proyek Suncatcher,” sebuah prototipe sistem komputasi AI orbital yang telah kami bahas di “Proyek Suncatcher Google dan Kebangkitan AI Orbital. "

Jadi, apakah ini bisa berhasil, dan mengapa ini bisa menjadi langkah selanjutnya dalam membangun infrastruktur AI?

Benturan Dua Tren

Penyelesaian Kendala Daya Terestrial

Peradaban manusia membutuhkan energi yang jauh lebih banyak dari sebelumnya, dan komersialisasi LLM (Low-Level Modularization) hanya meningkatkan kebutuhan akan instalasi pembangkit listrik baru. Sejauh ini, sebagian besar pembangkit listrik yang baru dipasang adalah energi surya.

Sumber: Investasi ARK

Namun, hal ini menimbulkan masalah bagi jaringan listrik darat, karena energi surya hanya menghasilkan daya saat matahari bersinar, sehingga produksi lebih rendah pada hari-hari berawan, musim dingin, atau di malam hari. Sebaliknya, sumber daya yang membutuhkan banyak daya seperti pusat data AI memerlukan pasokan energi yang berkelanjutan, dengan konsumsi puncak sering terjadi di malam hari dan di musim dingin.

Secara teori, hal ini dapat diatasi dengan penyimpanan energi yang murah, seperti taman baterai skala besar. Namun dalam praktiknya, hal ini menghilangkan banyak keuntungan dari energi surya sebagai sumber energi yang ramah lingkungan dan lebih murah.

Sumber: Investasi ARK

ARK Invest memperkirakan bahwa belanja modal dalam pembangkit listrik harus meningkat sekitar 2 kali lipat menjadi sekitar $10 triliun pada tahun 2030 untuk memenuhi permintaan listrik global. Dari jumlah tersebut, penyebaran penyimpanan energi stasioner harus meningkat 19 kali lipat.

Sumber: Investasi ARK

Hal ini juga akan membutuhkan investasi besar-besaran pada jaringan listrik, yang akan menambah biaya lebih lanjut. Alternatif apa pun yang menghindari biaya baterai dan jaringan listrik dapat bersaing, bahkan dengan biaya infrastruktur uniknya sendiri, seperti peluncuran pusat data AI berbasis ruang angkasa ke orbit.

Siklus Deflasi Kapal Luar Angkasa

Bukan rahasia lagi bahwa SpaceX adalah perusahaan yang berfokus pada ruang angkasa paling sukses yang pernah ada. Dengan mengembangkan peluncur yang dapat digunakan kembali dan andal, perusahaan ini telah secara dramatis mengurangi biaya pengiriman muatan bermanfaat ke orbit Bumi. Biaya telah menurun sekitar 95%, dari sekitar $15,600/kg menjadi di bawah sekitar $1,000/kg dalam 17 tahun sejak 2008.

Roket peluncur super berat terbaru, Starship, kemungkinan akan melanjutkan tren ini dan pada akhirnya menurunkan biaya peluncuran hingga kisaran ~$100/kg.

Sumber: Investasi ARK

Yang belum sepenuhnya dipahami adalah bahwa hal ini tidak hanya membuat satelit atau misi luar angkasa menjadi lebih murah; tetapi secara radikal mengubah segalanya. apa bisa dilakukan di luar angkasa.

Ketika mengirim satu kilogram material ke luar angkasa hanya membutuhkan biaya $100, mengirimkan apa pun yang berguna atau cukup ringan ke orbit menjadi layak secara ekonomi. Hal ini berlaku untuk sel surya film tipis, yang dapat sangat ringan jika tidak perlu dilindungi oleh kaca atau rangka logam kaku dari cuaca di Bumi.

Hal ini juga berlaku untuk material yang sangat menguntungkan per kilogramnya, seperti chip komputer.

Sebagai contoh, satu set lengkap GB300 NVL72 Rack/Cabinet dari NVIDIA harganya mencapai $4 juta tetapi beratnya hanya sekitar 1.8 metrik ton (4,000 lbs). Biaya pengiriman material tersebut ke orbit dengan harga $100/kg hanya $180,000—hampir merupakan kesalahan pembulatan relatif terhadap biaya perangkat keras.

Tentu saja, harga total akan lebih tinggi jika memperhitungkan peralatan pendukung (perisai, pendinginan, pembangkit listrik, dll.), tetapi ini berarti bahwa menempatkan sistem komputasi AI ke orbit tidak akan secara signifikan meningkatkan biayanya dalam waktu dekat. Kemungkinan titik baliknya berada di sekitar $500/kg biaya peluncuran.

Sumber: Investasi ARK

Sebagai bonus tambahan, meningkatnya AI orbital dapat lebih meningkatkan ekonomi roket yang dapat digunakan kembali dengan menciptakan pasar besar untuk dilayani. Meskipun penyelesaian konstelasi Starlink mungkin membutuhkan 11 kali lipat massa kumulatif yang diangkat oleh SpaceX hingga tahun 2025, komputasi AI sebesar 100 GW akan meningkatkan permintaan untuk pengangkatan orbital hingga 60 kali lipat. Pada gilirannya, volume ini akan menurunkan biaya peluncuran lebih lanjut.

Sumber: Investasi ARK

Mengapa Orbital AI Memiliki Keunggulan Struktural?

Geser untuk menggulir →

Sempurna untuk Tenaga Surya

Energi matahari melimpah di luar angkasa—hingga 4 kali lipat output untuk kapasitas nominal yang sama, berkat sinar matahari langsung tanpa kehilangan atmosfer. Di orbit yang tepat, energi matahari juga jauh lebih andal, bersinar terus-menerus 24/7.

Hal ini menghilangkan keterbatasan yang dialami oleh pembangkit listrik tenaga surya berbasis darat. Secara teori, ini bisa menjadi bentuk akhir dari pembangkit energi surya. Namun, karena kesulitan untuk membawa energi tersebut kembali ke Bumi, dibutuhkan biaya peluncuran yang sangat murah atau manufaktur di orbit agar layak secara ekonomi.

Alternatifnya, cermin orbital yang lebih sederhana yang menyinari ladang surya berbasis darat, seperti yang didukung oleh Mencerminkan Orbital, mungkin dapat menghilangkan kerugian konversi cahaya ke gelombang mikro.

Sebaliknya, jika daya digunakan di orbit, tidak satu pun dari langkah-langkah ini diperlukan. Setelah komputasi selesai, data yang dihasilkan dapat dikirim kembali ke Bumi menggunakan metode telekomunikasi standar, dengan bandwidth satelit yang meningkat dengan cepat.

Pendinginan Alami

Keunggulan unik lain dari pusat data AI berbasis ruang angkasa adalah pendinginan. Saat tidak terkena radiasi Matahari, ruang angkasa sangat dingin, mencapai -148°F (-100°C) untuk pesawat ruang angkasa yang berada di bawah bayangan Bumi atau susunan panel suryanya sendiri.

Sebagian besar konsumsi energi pusat data darat berasal dari pendinginan. Menempatkannya di Arktik atau bahkan stratosfer Telah diusulkan, sehingga ruang menawarkan keuntungan alami. Ini kemungkinan akan membutuhkan sistem pendinginan pasif besar-besaran untuk memancarkan panas, tetapi secara teknis hal ini layak dilakukan.

Kecerdasan Satelit yang Ada di Mana-mana

SpaceX dan jaringan satelit pita lebarnya telah sepenuhnya mengubah lanskap orbit, dengan satelit Starlink yang mencakup sekitar setengah dari semua satelit di orbit.

Sumber: Investasi ARK

Hal ini telah menyebabkan penurunan eksponensial dalam biaya bandwidth satelit, turun hampir 100 kali lipat antara tahun 2020-2024, dengan keuntungan lebih lanjut yang diharapkan dari penerbangan Starship.

Sumber: Investasi ARK

Telekomunikasi di luar angkasa menjadi sangat umum dan murah sehingga pusat data orbital dapat menggunakan jaringan yang sudah ada untuk berkomunikasi dengan Bumi tanpa perlu membangun kapasitas khusus. Selain itu, jaringan satelit yang padat dapat menghasilkan layanan pemeliharaan tambahan, seperti pengisian bahan bakar atau "penarikan," yang akan meningkatkan umur pakai aset-aset ini.

Memisahkan Infrastruktur Ruang & Darat

Karena pusat data AI di orbit tidak terhubung ke jaringan listrik biasa, pusat data tersebut tidak akan memengaruhi harga listrik di Bumi. Malahan, peningkatan permintaan akan teknologi tenaga surya akan membantu membuat energi surya lebih murah secara global.

Selain itu, pusat-pusat ini tidak perlu menunggu peningkatan jaringan darat, yang dapat memakan waktu bertahun-tahun. Proses ini juga menghindari penggunaan lahan dan sumber daya air yang berharga, sehingga meningkatkan ekonomi secara keseluruhan.

Berinvestasi di Orbital AI

Broadcom

Selain produsen GPU dan pengembang model AI, perusahaan yang memproduksi konektivitas dan peralatan TI khusus untuk pusat data merupakan pemenang utama dari booming AI. Salah satu perusahaan besar dalam kategori ini adalah Broadcom, raksasa teknologi yang berakar sejak era dot-com.

Setelah penggabungan Broadcom dan Avago pada tahun 2016, aktivitas perusahaan terbagi antara perangkat lunak infrastruktur dan perangkat keras konektivitas (nirkabel, server, jaringan AI, dll.).

Sumber: Broadcom

Aktivitas lain yang berkembang terkait AI adalah desain dan pembuatan XPU, yang menggabungkan CPU, GPU, dan memori ke dalam satu perangkat elektronik. Broadcom memanfaatkan pengalamannya dalam memproduksi ASIC (Application-Specific Integrated Circuits) untuk menciptakan chip yang dirancang khusus untuk komputasi AI.

Sumber: Broadcom

Unit komputasi padat dan hemat energi jenis ini sangat cocok untuk AI orbital, yang membutuhkan keseimbangan optimal antara kinerja dan berat. Efisiensi energi ASIC yang lebih tinggi juga merupakan nilai tambah, karena konsumsi daya yang lebih rendah mengurangi massa panel surya yang dibutuhkan di orbit.

Berita dan Perkembangan Saham Broadcom (AVGO) Terbaru