Yapay Zeka Veri Merkezleri Uzaya Taşınabilir mi?

Yapay zekâ patlaması, dünyanın dört tek yanında bilgi merkezlerinin baş döndürücü tek hızla inşa edilmesine yolda açıyor. Bu tesisler olağanüstü miktarda elektrik tüketiyor. 2028 yılına gelindiğinde, yalnızca yapay zekâ sunucularının ABD’deki hanelerin yüzde 22’si kadar güç kullanabileceği öngörülüyor. Bu istek doğal olarak herkes için güç fiyatlarını artıracak; ayrıca ilave güç santrali lüzumecek, bu da küresel ısınmayı hızlandıracak.

Bir da suyu sualnu var. Yüksek yoğunluklu yapay zekâ çipleri o kadar ısınıyor ki havada soğutma yeterlilik olmuyor. Yeni tesisler sıvı soğutmaya yöneliyor. Tercih edilen yöntem ise suyun buharlaşması. Bu yöntem, suyun tekrar dolaştırılmasına kıyasla daha tesirli ve güç açısından daha verimli, bununla birlikte bu sistemi kullanan büyük tek bilgi orta günde milyonlarca galon suyu tüketerek mahalli suyu kaynaklarını kurutabiliyor.

Bu nedenle gittikçe ilave kasaba, öz bölgelerinde bilgi orta tasarılerine karşı çıkıyor. Ancak herkes “arka bahçemde istemiyorum” derse, bu şart “gezegenimde istemiyorum” noktasına geliyor. Peki çözüm ne? İnsanların yapay zekâ kullanmayı bırakması beklenmiyor. Bu yüzden bazı çevreler bilgi merkezlerinin uzayda inşa edilmesi lüzumtiğini savunuyor.

Bir düşünceye göre, uzayda 7/24 güneş enerjisi elde edilebilir; oradaki her arasında biri zamanlar güneş var. Ayrıca termal sualnlar da sualn olmaz, çünkü feza çok soğuk giriş ediliyor. Ağır hesaplama işlemleri yörüngedeki bilgi merkezlerinde yapılır, sonuçlar da peyk interneti gibi Dünya’ya iletilir. İddia bu yönde.

Peki bu gerçekten mümkün mü, yoksa Mars’ı kolonileştirmek kadar mı gerçek dışı? Arama motorlarının yapay zekâ özetleri bu sualya “Evet, uzayda bilgi merkezleri kurulabilir” yanıtını veriyor. Ancak başlıkyu değerlendirmek için insanoğlu aklına dayalı tek çözümleme lüzumiyor.

Enerjinin Korunumu

Bilimdeki ilköğretim kavramlardan arasında biri enerjinin korunumu. Buna göre hiç tek “sisteme” giren toplamı enerji, sistemin iç enerjisindeki değişim ile sistemden çıkan enerjinin toplamına eşittir. Başka tek deyişle, enerjinin miktarı değişmez; yalnızca biçim değiştirir. Örneğin güneş panelleri ışık enerjisini elektrik enerjisine dönüştürür.

Enerji joule ile ölçülür, bununla birlikte çoğu zamanlar güç kavramı daha kullanışlı. Güç, birimi zamanda gerçekleşen güç değişimi ve watt ile ifadeleri edilir. Bu çerçevede, tek sisteme giren güç; sistemden çıkan güç ile sistemin iç enerjisindeki değişimin toplamına eşit.

Örneğin 300 watt’lık tek güç kaynağına malik tek masaüstü malumatsayar düşünelim. Maksimum güç girişi 300 watt. Bilgisayar çalışırken ısınır; bu, termal enerjide tek artış manaına gelir. Ancak kısa sürede sabitlik tek çalışma sıcaklığına ulaşır. Başka tek güç birikimi olmadığından, giren 300 watt’lık güç tamamlanmış dışarı çıkan enerjiye eşit bulunmak güçunda.

Bu güç nereye gider? Bilgisayardaki fanlar, işlemci ve imge kartı üzerinden havada geçirir. Isınan bileşenler havayı ısıtır ve fanlar bu sıcak havayı dışarı atar. Yani malumatsayar, aynı zamanda 300 watt’lık tek elektrikli ısıtıcı gibi çalışır.

Isı Transferinin İki Yolu

Farklı sıcaklıktaki ikisi obje arasında, sıcak olandan soğuk olana doğru ısı transferi gerçekleşir. Nesneler haberleşme halindeyse bu sürece iletim (konduksiyon) deniyor. Bu yöntem oldukça hızlıdır; bu yüzden ılık tek havuza girdi bile soğuk hissi yaratır.

Temas yoksa ama doğrudan görüş hattı varsa, ışıma (radyasyon) yoluyla ısı transferi olur. Hava akışı olmayan tek elektrikli fırında, ısıtıcı eleman pizzaya dokunmaz; bununla birlikte yüksek sıcaklık dolayı kızılötesi ışınım yayarak yiyeceği ısıtır.

Uzaydaki Bilgisayarlar

Bir malumatsayarın alçak Dünya yörüngesine yerleştirildiğini düşünelim. Oluşan atık ısı nasıl uzaklaştırılacaktır? Fanlar işe yaramaz, çünkü hareket ettirilecek havada yok. Geriye yalnızca ışıma yoluyla ısı transferi kalır ve bu yöntem iletime kıyasla çok daha verimsiz.

Ayrıca feza aslında “soğuk” değil. Sıcaklık, maddenin moleküler hareketinin tek ölçüsüdür; feza ise neredeyseymiş tamamlanmış vakum. Molekül olmadığı için, öz başına tek sıcaklığı yoktur. Isı transferi yalnızca radyasyonla gerçekleştiğinden, uzaydaki cisimler yavaş soğur.

Termal ışıma gücü, Stefan–Boltzmann yasası ile hesaplanır. Bu yasaya göre yayılan güç; cismin yayma katsayısına, yüzey alanına ve sıcaklığının dördüncü kuvvetine bağlı. Sıcaklık arttıkça yayılan güç etkileyici biçimde artar.

Örneğin uzayda çalışan, yüzey alanı 1 metrekare olan küp şeklinde tek malumatsayarın 200°F (yaklaşık 366 Kelvin) sıcaklığa ulaştığını ve mükemmel tek yayıcı olduğunu varsayalım. Bu durumda yaklaşık 1.000 watt’lık ışıma gücü elde edilir. Giriş gücü 300 watt ise, sistemleri soğuyabilir.

Ancak sistemleri büyütüldükçe sualn başlar. Kenar uzunlukları ikisi katına çıkarılan tek küp, 8 kat ilave hacme (ve işlemciye) malik olur; bu da 2.400 watt’lık güç ihtiyacı demektir. Buna karşılık yüzey alanı yalnızca dört kat artar ve yaklaşık 4.000 watt’lık ışıma sağlanır. Soğutma hâlâ mümkün olsa da, ayrım hızla kapanır.

Boyutun Önemi

Hacim yüzey alanından daha hızlı büyüdüğü için, sistemleri büyüdükçe soğutma gittikçe güçlaşır. Dünya’daki kocaman bilgi merkezlerine benzer, yörüngede dolaşan kocaman yapılar bu nedenle uygulamalı değildir; aşırı ısınırlar.

Harici radyatör paneller ekledi tek seçenek olabilir. Uluslararası Uzay İstasyonu bu yöntemi kullanır. Ancak örneğin 1 megawatt gücünde çalışan tek bilgi orta için yaklaşık 980 metrekarelik tek radyasyon alanı lüzumir. Bu da karmaşıklığı ve maliyeti hızla artırır.

Üstelik bu paneller yalnızca bağlanıp bırakılmaz; işlemcilerden ısının panellere taşınması için sıvı dolaşım sistemleri lüzumir. Bu da ilave malzemeler ve ilave fırlatma maliyeti demek.

Bunlara ilave olarak, Güneş’ten gelen radyasyonun sistemi ısıtması, elektronik bileşenlere zarar vermesi ve bakım-onarım sualnları gibi faktörler da hesaba katılmalı.

Sonuç

Uzayda soğutma verimsiz olduğu için, tekbaşına tek kocaman yapı seçenek yüzey alanı/hacim oranı daha iyice olan çok sayıda küçük peyk kullanılması lüzumir. Bu yaklaşım bazı tasarılerde önerilmektedir. Ancak alçak Dünya yörüngesi hâlihazırda binlerce etkin peyk ve bağlı binlerce tonları feza enkazıyla doludur. Bu sayının yüz kat artırılması, çarpışma risklerini vahim biçimde yükseltir.

Teorik olarak, çok sayıda küçük uydudan oluşan yörüngesel tek hesaplama sistemi kurulabilir. Ancak fırlatma, inşa ve işletme maliyetleri oğullar seviye yüksek. Bunun gerçekten iyice tek düşünce olup olmadığı ise ayrı tek tartışma başlıksu.

Sonuç olarak, yapay zekâ kaynaklı hesaplama ihtiyacının artışı yalnızca teknolojik değil, aynı zamanda bedensel ve çevresel sınırlarla da doğrudan bağlantılı tek sualn olarak ortaya çıkıyor. Uzayda bilgi merkezleri fikri teorik olarak mümkün görünse de, güç dengesi, soğutma verimsizliği, maliyetler ve yörünge güvenliği gibi ilköğretim maniler bu yaklaşımı şimdilik gerçekçi tek çözüm bulunmaktan uzaklaştırıyor. Bu tablo, yapay zekânın geleceğinin yalnızca daha güçlü sistemler geliştirmekle değil, aynı zamanda Dünya üzerindeki enerji, suyu ve altyapı kaynaklarını nasıl yöneteceğimizle belirleneceğini gösteriyor.

Derleyen: Damla Şayan