Constellation de supercalculateurs à trois corps : la Chine construit le premier réseau de supercalculateurs orbitaux au monde
Le 14 mai, la Chine a lancé en orbite le premier lot de satellites de sa constellation informatique spatiale à bord d’une fusée Longue Marche 2D depuis le centre de lancement de satellites de Jiuquan.
Contrairement aux satellites de détection ou de communication traditionnels, ces douze satellites sont essentiellement des supercalculateurs conçus pour le traitement de données spatiales et les applications d’IA. Ils font partie de la Constellation de calcul à trois corps, qui comprendra 2800 satellites/supercalculateurs de ce type une fois achevée d’ici 2028.
Le projet est développé par Zhejiang Lab, une coentreprise entre le gouvernement du Zhejiang, l’université du Zhejiang et Alibaba, avec pour mission de réaliser le traitement des données en orbite et la communication laser inter-orbites dans l’espace.
La constellation à trois corps est la première infrastructure informatique d’IA de ce type au monde. Les 2800 satellites de la constellation serviront de vecteurs d’expansion des capacités de calcul, créant ainsi un réseau de cloud computing d’IA dans l’espace.
Dévoilé pour la première fois en novembre dernier lors de la Conférence mondiale sur l’Internet au Zhejiang, le projet Three-Body vise à établir une infrastructure spatiale pour améliorer l’efficacité informatique par rapport au traitement des données terrestres. L’objectif est d’atteindre une puissance de calcul totale de 1000 pétaflops (1 pétaflops = 1 million de milliards d’opérations), soit l’équivalent d’un quintillion (1030) de calculs par seconde ou de la puissance de calcul combinée de 200 millions de téléphones portables haut de gamme.
Ces satellites sont dotés de capacités d’IA avancées, de liaisons intersatellites laser jusqu’à 100 Gbit/s et de charges utiles de télédétection. Une fois entièrement déployée, la constellation à trois corps rivalisera avec les centres de données des supercalculateurs terrestres les plus puissants.
La Chine construit une constellation informatique aussi massive dans l’espace parce que l’informatique spatiale résout de nombreux problèmes existants avec l’informatique terrestre traditionnelle.
Tout d’abord, l’un des principaux obstacles aux infrastructures d’IA terrestres réside dans l’énorme quantité d’énergie nécessaire à l’alimentation des centres de données. Selon les estimations de l’Agence internationale de l’énergie, les centres de données du monde entier pourraient consommer plus de 1000 térawattheures d’électricité par an d’ici 2026, soit environ l’équivalent de la consommation totale d’électricité du Japon. Les centres de données deviennent rapidement une source majeure d’émissions de carbone.
La demande énergétique devrait connaître une croissance à deux chiffres dans un avenir proche. Par conséquent, de nombreuses entreprises technologiques, telles que Microsoft, Google et Oracle, prévoient de construire leurs propres centrales nucléaires dédiées pour répondre à ces besoins.
Alors que la Chine produit déjà plus de deux fois plus d’électricité que les États-Unis, de nouveaux approvisionnements énergétiques sont nécessaires pour répondre à la demande croissante en IA. La Chine construit des parcs solaires, des éoliennes, des centrales nucléaires et des barrages hydroélectriques à grande échelle.
Ces projets de développement énergétique comprennent de nouveaux projets révolutionnaires tels que les centrales nucléaires au thorium et le barrage de Yarlung Zangbo au Tibet, qui devrait être trois fois plus grand que le barrage des Trois Gorges, le plus grand barrage actuel du monde.
En comparaison, la constellation d’IA à trois corps sera alimentée par l’énergie solaire, présente en quantité infinie dans l’espace. La Chine construit également dans l’espace un panneau solaire géant d’un kilomètre de long qui produira suffisamment d’énergie pour de nombreux petits pays. Ces supercalculateurs seront auto-alimentés par les panneaux solaires qui y seront installés.
Le deuxième obstacle pour les centres de données terrestres est la gestion de la chaleur. Ces centres génèrent une énorme quantité de chaleur, ce qui nécessite d’importantes quantités d’eau pour leur refroidissement, aggravant ainsi les pénuries d’eau existantes dans des régions comme la Californie. Le refroidissement de ces installations nécessite également d’importantes quantités d’eau. Rien qu’en 2022, Google a utilisé 19,7 milliards de litres pour refroidir ses centres de données.
D’autre part, la constellation à trois corps basée dans l’espace diffusera simplement de la chaleur dans l’espace ouvert, ne laissant aucune empreinte carbone.
De plus, contrairement aux centres de données terrestres, la Constellation à Trois Corps ne connaît pas de contraintes d’espace. Un nombre illimité de satellites/supercalculateurs peuvent être placés en orbite.
Troisièmement, la Constellation à Trois Corps peut collecter et traiter des données directement sans avoir à les transmettre à la Terre pour traitement.
Les satellites de détection ou d’observation de la Terre existants collectent 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, d’importantes quantités de données spatiales. Cependant, ces données doivent être renvoyées au sol pour traitement et prise de décision, par exemple pour les coordonnées des flottes ennemies.
La méthode traditionnelle est limitée par la disponibilité limitée des stations terrestres et par la bande passante. Par conséquent, plus de 90% des données collectées par les satellites existants ne parviennent pas sur Terre, souvent avec des retards importants. Le volume considérable de données et les goulots d’étranglement liés à la transmission en temps réel ont considérablement réduit la valeur de la collecte de données spatiales, en particulier dans les situations militaires critiques et urgentes.
L’informatique en orbite résout ce problème grâce au traitement localisé des données et à la prise de décision basée sur l’IA. Ces supercalculateurs n’ont plus qu’à transmettre les résultats de l’analyse aux stations terrestres, plutôt que les données brutes. Ces capacités de traitement en temps réel éliminent les fuites de données, réduisent les coûts et améliorent la rapidité et la qualité de la prise de décision.
Selon Zhejiang Lab, chacun des 12 satellites peut traiter jusqu’à 744 000 milliards d’opérations par seconde. Connecté par des liaisons laser à haut débit avec des débits de transfert de données allant jusqu’à 100 gigabits par seconde, le réseau initial offre une puissance de calcul combinée de 5 POS et 30 téraoctets de stockage embarqué.
Les satellites embarquent également un modèle d’IA spatial doté de 8 milliards de paramètres, capable de traiter les données satellitaires brutes directement en orbite. Ils serviront à tester des fonctionnalités telles que la communication laser inter-orbites et les observations astronomiques.
Quatrièmement, la Constellation à Trois Corps est également plus à l’abri des attaques ennemies. Les infrastructures d’IA terrestres sont vulnérables aux attaques ennemies en temps de conflit. Les ressources spatiales sont plus difficiles à cibler et à détruire.
Le réseau de 2800 satellites, une fois entièrement déployé, forme un réseau informatique via des liaisons de communication inter-satellites, de sorte que la perte de satellites individuels dégradera la capacité informatique globale.
Enfin, une grande partie du développement technologique futur de l’humanité proviendra des explorations spatiales. La Constellation à Trois Corps offre une plateforme informatique pratique pour soutenir ces explorations.
La constellation à trois corps complète également la constellation de satellites Thousand Sail ULEO (orbite terrestre ultra basse), lancée par la Chine l’année dernière, pour permettre la communication 6G.
La nouvelle constellation informatique à trois corps basée dans l’espace constitue une nouvelle étape importante dans l’expansion par la Chine de son leadership technologique dans le domaine de l’informatique IA durable et du développement spatial.