6月9日,SpaceX即將上市前夕,馬斯克在團(tuán)隊(duì)內(nèi)部做了一次"技術(shù)談話"。圍繞外界最為關(guān)心的“太空算力中心”概念,從宏觀理念,到核心技術(shù),再到SpaceX初代AI-1衛(wèi)星設(shè)計(jì),以及軌道發(fā)射能力,芯片生產(chǎn)制造等等,進(jìn)行了全方位闡述。
其中最核心的是,訪談中,馬斯克和他的團(tuán)隊(duì)向世人首次詳細(xì)展示了未來(lái)用于建設(shè)太空算力的第一代AI衛(wèi)星的技術(shù)參數(shù)和時(shí)間表。
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- 名稱:AI1 satellite(第一代 AI 衛(wèi)星)
- 翼展:70 米
- 展開(kāi)高度:20 米
- 功率:150 kW 峰值 / 120 kW 平均計(jì)算負(fù)載
- 太陽(yáng)能陣列:150 kW(Bastro p 工廠制造的 Starlink V3 同款技術(shù))
- 散熱系統(tǒng):110 m2 可展開(kāi)液冷散熱器(雙面輻射)
- 核心特點(diǎn):中央計(jì)算單元 + 大面積太陽(yáng)能 + 大面積散熱器,結(jié)構(gòu)相對(duì) Starlink 衛(wèi)星更簡(jiǎn)單(不需要復(fù)雜相控陣天線)
更讓人吃驚的是,馬斯克給出了一個(gè)異常樂(lè)觀的時(shí)間表:
明年年底,實(shí)現(xiàn)約 1吉瓦/年 的太空AI算力部署能力;
兩年半內(nèi),將這一速率提升到約 10吉瓦/年 ;
三年半內(nèi),進(jìn)一步提升至約 100吉瓦/年 ;
最終,如果芯片制造能力和TeraFab能夠跟上,目標(biāo)是把部署速率擴(kuò)展到 1太瓦/年 (1000吉瓦)。
這里普及一下1吉瓦的概念,這相當(dāng)于地球上一座大型核反應(yīng)堆的發(fā)電功率,可以養(yǎng)活一個(gè)中等規(guī)模城市,或者100萬(wàn)戶左右一年所有家庭用電。
如此激進(jìn)的目標(biāo),馬斯克真的能實(shí)現(xiàn)嗎?他和他的團(tuán)隊(duì)又究竟打算如何實(shí)現(xiàn)呢?
以下為對(duì)話的完整視頻和文字稿,時(shí)長(zhǎng)30分鐘左右,全文約5000字:
主持人 (Dan Huot SpaceX 傳播經(jīng)理) :
大家好,歡迎各位。我請(qǐng)來(lái)了Elon和我們Starlink團(tuán)隊(duì)的Ian Dahl,我們想更新一下近況。
這又是SpaceX典型的一年:
我們發(fā)射了全新的星艦,收購(gòu)了xAI,現(xiàn)在是SpaceX AI,宣布了一個(gè)萬(wàn)億規(guī)模的芯片建造項(xiàng)目,所以……是的,從來(lái)沒(méi)有無(wú)聊的時(shí)刻,典型的一年。所以我們想把這些事情聯(lián)系起來(lái),看看這一切如何助力實(shí)現(xiàn)生命多行星化,開(kāi)始攀登卡爾達(dá)肖夫尺度,也許會(huì)展示一些酷炫的新AI數(shù)據(jù)。
讓我們從銀河系大小開(kāi)始,用卡爾達(dá)肖夫尺度來(lái)引入大家。什么是卡爾達(dá)肖夫尺度?比如,你如何判斷一個(gè)文明取得了多少進(jìn)步?那是任何外星物種,如果訪問(wèn)我們時(shí),會(huì)用來(lái)評(píng)價(jià)我們作為文明取得了多少進(jìn)步的最客觀指標(biāo)。而最客觀的方式之一,就是任何給定文明能夠駕馭的能量總量。
馬斯克:
實(shí)際上,有一位名叫卡爾達(dá)肖夫的俄羅斯物理學(xué)家思考過(guò)這個(gè)問(wèn)題。我認(rèn)為這是一個(gè)很好的表征方式,也就是你可以評(píng)估一個(gè)文明對(duì)地球可用能量的駕馭程度。比如I型能駕馭多少恒星的能量,然后II型是你能駕馭多少恒星的能量?然后III型是你能駕馭多少銀河系的能量?這些是非常客觀且可測(cè)量的數(shù)字。
所以現(xiàn)在,按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),我們尚處在卡爾達(dá)肖夫I型的非常低的水平。
基本上,我們幾乎沒(méi)有駕馭任何恒星的能量。所以太陽(yáng)確實(shí)是一個(gè)巨大的星體。用語(yǔ)言很難描述太陽(yáng)有多么巨大。
是的,從I級(jí)到II級(jí)是一個(gè)巨大的難度躍升。非常大的難度躍升,是的。
而III級(jí),我們甚至不知道如何實(shí)現(xiàn)III級(jí),真的。我們會(huì)到達(dá)那里的。是的,是的,正是如此。
理解太陽(yáng)大小的一種方式是想想太陽(yáng)的質(zhì)量與太陽(yáng)系其余所有質(zhì)量相比。太陽(yáng)大約占太陽(yáng)系所有質(zhì)量的99.86%。
然后在剩余的0.14%中,大部分是木星,然后才是其他行星。所以,整個(gè)地球都在微小的雜項(xiàng)類別中。
地球與太陽(yáng)相比只是一個(gè)微小的塵埃。所以,地球橫截面上接收到的太陽(yáng)能量大約是太陽(yáng)功率輸出的五億分之一。
而且其中絕大部分我們無(wú)法使用,因?yàn)椋阒溃厍?0%是水。從技術(shù)上講,我們的行星應(yīng)該叫“水星”,因?yàn)樗?0%是水。我認(rèn)為訪問(wèn)我們的外星文明會(huì)說(shuō),為什么他們叫它地球而它大部分是水?
即使是30%的陸地。其中一大堆還是,比如南極洲或者西伯利亞那種地方……不是人們通常想生活的地方,而且你不會(huì)在極地獲得很多太陽(yáng)能。所以實(shí)際可用于太陽(yáng)能的可用陸地面積相當(dāng)小。
無(wú)論如何,為了攀登卡爾達(dá)肖夫尺度,為了提升駕馭太陽(yáng)能量的任何有意義的百分比,你必須進(jìn)入太空。如果達(dá)到,比如太陽(yáng)功率輸出的百萬(wàn)分之一,我們的文明駕馭的能量將增加遠(yuǎn)不止一百萬(wàn)倍。相比于我們目前使用的太陽(yáng)功率輸出的萬(wàn)億分之一。
所以在卡爾達(dá)肖夫尺度上,我們?nèi)匀弧煨〉綆缀醪淮嬖凇?/strong>
是的,那是我們的目標(biāo)。我認(rèn)為,試圖實(shí)現(xiàn)駕馭太陽(yáng)輸出功率的一百萬(wàn)分之一,并不是特別冒險(xiǎn)。也許不僅是百萬(wàn)分之一。讓我們把小數(shù)點(diǎn)往后移。如果達(dá)到太陽(yáng)能量的百分之一,那將是一個(gè)極其牛逼的文明。
所以,為了開(kāi)始在卡爾達(dá)肖夫尺度上取得一些進(jìn)展,我們需要向地球軌道發(fā)射衛(wèi)星并捕獲太陽(yáng)能。這避免了在地球上建造大型發(fā)電廠并處理冷卻的需求,因?yàn)槔鋮s在太空中實(shí)際上比在地球上容易得多。你只需向真空輻射熱量。
所以我們?cè)谶@里提出的,以及我們打算做的,是嘗試攀登卡爾達(dá)肖夫尺度,成為一種像樣的文明。
在我們開(kāi)始向太空發(fā)送數(shù)據(jù)中心之前,我們必須克服一些限制因素,這些因素在過(guò)去傳統(tǒng)上幾乎被認(rèn)為是幾乎不可能逾越的。
主持人:這些不可逾越的因素是什么?
馬斯克:你需要有將大型載荷送入軌道的能力,這就是Starship將給我們的。最終需要向軌道及更遠(yuǎn)的地方發(fā)送數(shù)百萬(wàn)噸載荷。
而且,如果你想從地球向太空投入一百吉瓦或最終一太瓦的算力,不僅是太陽(yáng)能。還需要一太瓦的AI芯片。
所以你需要的三件事是:進(jìn)入軌道的載荷、大量的太陽(yáng)能和散熱器,當(dāng)然,還有大量的芯片。
主持人:嗯,讓我們開(kāi)始逐一處理這個(gè)列表。
馬斯克:首先是將大量載荷裝備送入軌道,這是Starship發(fā)揮作用的地方。我們剛剛進(jìn)行了V3的首次飛行。看到那枚火箭發(fā)射真是讓人激動(dòng)。Starship將真正徹底改變太空。它是第一個(gè)能夠完全且快速可重復(fù)使用的火箭設(shè)計(jì)。
現(xiàn)在,可重復(fù)使用火箭是使生命多行星化以及攀登卡爾達(dá)肖夫尺度所必需的根本性突破。除非你有可重復(fù)使用的航天器,否則你根本無(wú)法攀登卡爾達(dá)肖夫尺度,如果沒(méi)有可重復(fù)使用的火箭,光是運(yùn)送大量載荷的成本簡(jiǎn)直令人望而卻步。
除非你能重復(fù)飛行,否則你無(wú)法制造足夠的火箭。就像任何其他運(yùn)輸方式一樣,你可以想象,如果我們每次飛行都必須扔掉飛機(jī),那飛行將過(guò)于昂貴,基本上沒(méi)有人會(huì)乘坐飛機(jī)。
每種運(yùn)輸方式都是可重復(fù)使用的,否則作為運(yùn)輸系統(tǒng)根本不可行。所以汽車、飛機(jī)、船只、馬匹、自行車顯然都是可重復(fù)使用的。
對(duì)于火箭來(lái)說(shuō),使火箭可重復(fù)使用要困難得多,因?yàn)榈厍蛴泻苌畹囊秃窈竦拇髿鈱印_@些使得用火箭實(shí)現(xiàn)可重復(fù)使用幾乎成為不可能。曾經(jīng)有過(guò)許多嘗試創(chuàng)造完全可重復(fù)使用的火箭,而其中大多數(shù)嘗試都在中途被放棄,因?yàn)樗麄冋J(rèn)為自己無(wú)法成功。為了實(shí)現(xiàn)完全可重復(fù)使用,一切都必須完美。發(fā)動(dòng)機(jī)、結(jié)構(gòu)、航空電子設(shè)備、推進(jìn)劑的選擇。你必須采取極端措施進(jìn)行質(zhì)量?jī)?yōu)化,這就是為什么我們讓塔架捕捉火箭而不是安裝著陸腿,因?yàn)橹懲群苤亍H缓竽惚仨毟M(jìn)一步,使它快速可重復(fù)使用,這樣火箭著陸,被塔架捕捉,放回發(fā)射臺(tái)上,并且可以像飛機(jī)一樣無(wú)需任何翻新或費(fèi)力的檢查就再次飛行。
這非常困難。我們還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完全可重復(fù)使用,但我們確實(shí)希望今年晚些時(shí)候?qū)崿F(xiàn)它。我們希望Starship將來(lái)可以每小時(shí)飛行不止一次。
這是有史以來(lái)第一次有可能實(shí)現(xiàn)這種火箭。它恰好也是有史以來(lái)制造的最大的飛行物體,有史以來(lái)最重的飛行物體,任何種類中最強(qiáng)大的移動(dòng)物體。
Starship V3的推力是土星V登月火箭的兩倍多。到V4版本,我們將差不多是土星V登月火箭推力的三倍。
我們已經(jīng)用Falcon運(yùn)送了目前地球上大部分有效載荷到太空,幾乎90%的載荷進(jìn)入到地球軌道。但人們可能還沒(méi)有真正理解一旦Starship開(kāi)始飛行,進(jìn)入軌道的質(zhì)量會(huì)變成什么樣子?它會(huì)比今天的情況大許多個(gè)數(shù)量級(jí)。有了Starship,我們的目標(biāo)是將每年大約2500噸入軌質(zhì)量,提升到每年數(shù)百萬(wàn)噸入軌質(zhì)量。并且在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)做到這一點(diǎn)。我認(rèn)為大概三年左右,我們可以達(dá)到每年一百萬(wàn)噸進(jìn)入軌道。Starship將解決進(jìn)入軌道質(zhì)量的限制因素。
然后是如何在太空中發(fā)電。Ian,這方面也許你可以幫忙回答。我認(rèn)為這很有趣。
Ian Dahl(SpaceX資深工程師):
很多人都不知道數(shù)據(jù)中心的內(nèi)部到底是什么樣子的,對(duì)吧?是的。它就像某個(gè)神話般的地方,互聯(lián)網(wǎng)在云里什么樣的。有些人想象成電線。有些人想象成盒子。但實(shí)際上,它歸結(jié)為一組數(shù)量的芯片。
而我們需要發(fā)射到太空的東西實(shí)際上相當(dāng)小,當(dāng)我們研究它的時(shí)候,更具挑戰(zhàn)性的部分是弄清楚如何為它獲取功率?而這就是我們?yōu)楝F(xiàn)有的,比如Starlink技術(shù)所做的大量工作,太陽(yáng)能陣列,我們想利用那些專業(yè)知識(shí)來(lái)建造一顆實(shí)際上能將數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵組件發(fā)射到太空的衛(wèi)星本身。
我們喜歡這樣看待這個(gè)問(wèn)題,比如,這里真正的工程問(wèn)題是什么?它實(shí)際上是提供功率的組合,然后將廢熱和能量帶走并發(fā)送到太空的真空中。
其實(shí),AI衛(wèi)星實(shí)際上比Starlink衛(wèi)星簡(jiǎn)單得多。Starlink衛(wèi)星有巨大的相控陣天線。它有拋物面天線。它有很多激光鏈路。它比AI衛(wèi)星復(fù)雜得多。
AI衛(wèi)星本質(zhì)上就是大量的太陽(yáng)能電池、一個(gè)散熱器,而且你仍然需要一些激光鏈路,但你沒(méi)有Starlink衛(wèi)星上所有的超級(jí)復(fù)雜天線。所以,我的意思是,鑒于兩者,更容易設(shè)計(jì)的 是AI衛(wèi)星。它只是有點(diǎn)大。它更大。只是把東西做大。
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所以我們有了AI初代衛(wèi)星,這是我們的AI-1。我們?cè)谶@里展示的是SpaceX AI衛(wèi)星V1版本的DEMO。
AI-1衛(wèi)星大約有150千瓦峰值功率水平,120千瓦持續(xù)功率。 所以這些太陽(yáng)能面板和雙面散熱器,它們刀刃朝向太陽(yáng)定向。 在散熱器、太陽(yáng)能板的大小方面,這里的假設(shè)是太陽(yáng)能陣列每平方米250瓦,散熱器大約每平方米1400瓦。而每平方米1400瓦是一個(gè)非常可實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。隨著時(shí)間的推移,我們認(rèn)為我們可能可以做到太陽(yáng)能板和散熱器分別高于每平方米250瓦和高于每平方米1400瓦。
這基本上就是衛(wèi)星將要看起來(lái)的樣子。大量的太陽(yáng)能板、散熱器,然后其他一切都相當(dāng)小。而這些就像是我們實(shí)際上已經(jīng)在Starlink星座中發(fā)射的東西的演變。
對(duì)我來(lái)說(shuō)真正酷的部分是,我們正在借鑒我們已經(jīng)在Starlink V3衛(wèi)星上要使用的太陽(yáng)能技術(shù),然后只是把那些做大。
是的,我們?cè)谶@里想傳達(dá)的一部分是,對(duì)于AI衛(wèi)星,不需要一些不存在的魔法。正如Ian所說(shuō),這里的很多東西是我們已經(jīng)為Starlink V3衛(wèi)星制造的技術(shù)。所以基本上,我們不認(rèn)為這與我們已經(jīng)做的事情相比是一個(gè)超級(jí)難的問(wèn)題。
150千瓦峰值功率水平大致匹配,一臺(tái)NVIDIA GB300機(jī)架所需功率。一個(gè)帶72個(gè)GPU的GB300。它的峰值功率,大約是140千瓦。
但幾乎不可能讓它始終處于那個(gè)峰值功率。更合理的運(yùn)行范圍將是大約120千瓦平均功率。
所以基本上,想象它是太空中的一個(gè)計(jì)算機(jī)架。然后你可以將這些計(jì)算機(jī)架通過(guò)激光鏈路相互連接,或者直接連接到Starlink星座。然后Starlink可以使用衛(wèi)星上現(xiàn)有的KA和KU天線將那些數(shù)據(jù)發(fā)送到地面。它也有到地面的激光鏈路。而且這不會(huì)有特別高的延遲。
這些衛(wèi)星大概在地球上方600到800公里。而光每毫秒傳播300公里。所以大約三毫秒遠(yuǎn)。不是很遠(yuǎn)。
我認(rèn)為也很酷的是,散熱器本身大約與V3飛行器的現(xiàn)有太陽(yáng)能陣列大小相同。它們有大約70米的翼展。相當(dāng)大。
馬斯克:未來(lái),太空中會(huì)有數(shù)千甚至多達(dá)一百萬(wàn)顆衛(wèi)星。太空真的很大。所以不用擔(dān)心太空會(huì)變得擁擠。太空是巨大的。比如如果你近距離放大,衛(wèi)星看起來(lái)很大。但如果你實(shí)際上相對(duì)于地球看它,衛(wèi)星小到你甚至看不到它們。所以它們與地球相比非常非常小。
我的意思是,我們現(xiàn)在軌道上有大約10,000顆Starlink衛(wèi)星。我們現(xiàn)在對(duì)如何操作真正大型的星座并安全地做到這一點(diǎn)有相當(dāng)好的經(jīng)驗(yàn)了,對(duì)吧?我們是唯一有那種規(guī)模經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)營(yíng)商。我們有這個(gè)經(jīng)驗(yàn),所以我們知道可如何操作并安全地運(yùn)行它們。
我們將建造大量的衛(wèi)星,而且我們將在這里的Bastrop建造它們。是的,我們現(xiàn)在正坐在這個(gè)建筑里。
然后我們很快將建設(shè)出AI衛(wèi)星生產(chǎn)需要的工廠。是的,所以我們預(yù)計(jì)到明年年底,AI衛(wèi)星生產(chǎn)、太陽(yáng)能板生產(chǎn)將規(guī)模化運(yùn)行。所以如果有人想從事AI衛(wèi)星工作,這里將成為未來(lái)的中心。
在我們身后,機(jī)器在嗡嗡作響。這里仍然在為Starlink制造所有的用戶終端。最終,我們認(rèn)為可能會(huì)有幾億個(gè)Starlink終端在那里。
Starlink將直連到人們的手機(jī),并實(shí)現(xiàn)從你的手機(jī)到太空的高帶寬通信。
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主持人:
好的。我們已經(jīng)處理了兩個(gè)限制因素。我們有了將大量載荷送入軌道的能力,我們有了太陽(yáng)能衛(wèi)星,現(xiàn)在還有第三個(gè),芯片。
馬斯克:
是的。所以至少在開(kāi)始時(shí),我們顯然可以發(fā)射已經(jīng)在制造的芯片。我們當(dāng)前的參考設(shè)計(jì)是NVIDIA Rubin芯片,或者可以是GB300或Rubin芯片。我們也將有TPU的參考設(shè)計(jì)。并且本質(zhì)上,你可以將任何現(xiàn)有芯片放入軌道。
但當(dāng)前的行業(yè)似乎只能達(dá)到大約每年100吉瓦的AI計(jì)算能力的芯片供應(yīng)。但如何達(dá)到一太瓦?這就是為什么我們需要建設(shè)TeraFab。是的。為了達(dá)到下一個(gè)數(shù)量級(jí),我們需要一個(gè)巨大的芯片工廠。
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我們預(yù)計(jì)TeraFab將大約有一億平方英尺,是Tesla Gigafactory Texas的10倍大小。不同于地球上任何其他芯片工廠,我認(rèn)為隨著時(shí)間的推移,TeraFab將有很多技術(shù)演進(jìn),但根本上,它是關(guān)于規(guī)模的。所以即使沒(méi)有根本性的技術(shù)突破,你可以簡(jiǎn)單地用很大的規(guī)模擴(kuò)展現(xiàn)有的芯片制造,以達(dá)到每年一太瓦的芯片輸出。
很多人認(rèn)為軌道數(shù)據(jù)中心至少也是十年后才能實(shí)現(xiàn)的事。是的,人們?cè)谀撤N程度上應(yīng)該保持謹(jǐn)慎態(tài)度,但接下來(lái)這些是我們樂(lè)觀的預(yù)測(cè),不是承諾,但這是我們將嘗試做并且認(rèn)為我們可能能做到的:也就是到明年年底在太空AI計(jì)算方面達(dá)到大約每年一吉瓦的年化速率,然后雄心勃勃地每年按一個(gè)數(shù)量級(jí)擴(kuò)展。所以在兩年半內(nèi),達(dá)到每年10吉瓦到太空的年化速率,在三年半內(nèi),也許100吉瓦。然后取決于世界其他地方在芯片制造方面的進(jìn)展以及TeraFab,超越那個(gè)擴(kuò)展到每年一太瓦,也就是1000吉瓦。
那將是美國(guó)當(dāng)前電力消耗的兩倍,我認(rèn)為會(huì)有那么大的需求。
是的,我們已經(jīng)在做,也許有人認(rèn)為我們已經(jīng)達(dá)到了我們?cè)诘厍蛏夏茏龅捻敺澹乱徊剑覀冞€要嘗試朝著成為卡爾達(dá)肖夫II級(jí)邁進(jìn)。
為什么停在那里?為什么想得小?因?yàn)橐惶邔?shí)際上很小。
所以,為了從每年一太瓦再達(dá)到另外三個(gè)數(shù)量級(jí)到1000倍,我們能看到的實(shí)現(xiàn)的唯一方式是在月球上用質(zhì)量驅(qū)動(dòng)器,本質(zhì)上是在月球上本地生產(chǎn)光伏和散熱器。也許你從地球帶來(lái)芯片,或者你可以想象在月球上制造芯片。但你需要大部分質(zhì)量在月球上制造,這樣你就不必從地球運(yùn)輸?shù)皆虑颉?/p>
然后因?yàn)樵虑驔](méi)有大氣層,只有地球六分之一的重力,你可以不用火箭將AI衛(wèi)星送到深空。所以基本上可以用電磁槍,比如軌道炮那種,就可以將它們射入太空。
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難道那不會(huì)讓你對(duì)未來(lái)感到興奮嗎?我真的不知道還有什么會(huì)比看到月球上的質(zhì)量驅(qū)動(dòng)器讓我興奮不已。那會(huì)很酷。是的,科幻未來(lái)。
那也意味著,如果我們能將那么大量的質(zhì)量帶到月球,也意味著任何想去月球的人都將能夠去月球。我認(rèn)為那會(huì)很酷。
Ian Dahl:是的,我將排在第一位跳上去。就一次。
馬斯克:是的,我的意思是,每個(gè)人都應(yīng)該至少去月球一次,如果你想,你可以搬到那里去。去住在月球上。我們會(huì)看到的。
主持人:
謝謝你們。我很興奮看到一種全新的衛(wèi)星,可重復(fù)使用的星艦,更多的芯片,更多的太陽(yáng)能,更多的所有東西。這是一個(gè)大未來(lái),但我很興奮看到這家公司的每個(gè)人都在努力去實(shí)現(xiàn)。
馬斯克:
好的,聽(tīng)起來(lái)不錯(cuò)。令人興奮。謝謝你們。
——End——
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