SpaceXのオービタルAI数学：フットボールフィールドサイトラートが1台のGPUを搭載している

スペースXは6月12日、ナスダク上場を果たし、150ドルで取引開始した。約750億ドルの株式を売却したその会社の最も重要な成長戦略というのは、再利用可能なロケットではありません。それは、エロン・マスクが1月にダボスで主張したことです。AIを実装するための最も低コストな場所は、2〜3年以内に宇宙空間になるだろう。その文は、何らかの主張を支える内容であるため、注意深く検討されるべきです。約2兆ドル、非常に変動の激しい株式一見すると、その工学の内容はマーケティングのようなものに思えます。

SpaceXが実際に作ったのはコンクリートです。発売前の数日前に、初の軌道データセンター衛星であるAI-1を公開しました。1月末には、FCCに申請を行いました。宇宙ベースのデータ処理のために、最大100万個の衛星を展開するための許可見出しに書かれている数字は印象的ですね。最大出力150kW、翼幅70メートル— 単位あたりの比較を行うまではです。1つのAI-1は、およそNvidia GB300ラック型コンピュータで、約72台のGPUを搭載している。1個の衛星があり、その太陽光翼の幅はフットボール場ほどもあります。この比率こそが全てであり、それによってコストも自動的に削減されます。

単位あたりの計算では、空間が高価であることがわかります。

キログラムあたりの打ち上げコストは、SpaceXが本当に成果を得られた分野です。Falcon 9によって、軌道に到達するためのコストが大幅に下がりました。シャトル時代では、1キログラムあたり10,000ドルから54,000ドルでしたが、現在は3,000ドル以下です。また、完全再利用型のスターシップでは、100ドル未満を目指しています。それは、実際に確認可能な工学上の成果です。

しかし、キログラムあたりのコストはAIの評価基準として不適切です。なぜなら、計算機能というのは、重量によって投下される荷物ではないからです。AI-1の場合、トンあたり70kWのエネルギーを提供するためには、およそ2トンの質量が必要になります。そのうちの大部分は太陽電池パネルやラジエーターであり、これらは単にいくつかの宇宙用GPUを動作させるためのものに過ぎません。現代の打ち上げ費用を支払っているのは、無用な構造物や電力生成装置を運ぶためであり、72個のGPUが動作できるようにするためです。衛星全体が1ラック分の計算機能を持っている場合、地球上にある同じGB300ラックのコストは、衛星の宇宙用部品やラジエーター、打ち上げ費用と比べてほとんど変わりません。したがって、実際に利用可能なFLOPあたりのコストは、物理的な理由よりもずっと高くなります。

物理的な壁は、うまくレンダリングされているとしても、偽りにはできない。

マスクの「Starlink衛星よりもずっと簡単」という言い方は、実際には限定的な意味での正しさがある。つまり、複雑なアンテナを省略できるからだ。本当の問題は熱であり、敵となるのは真空状態だ。軌道上では、熱を逃がすための空気がない。熱を逃がす唯一の方法は放射することであり、それには巨大な面積が必要になる。IEEE Spectrumによると、700ワットのH100コンピュータなら、60℃を維持するために約1.4平方メートルのラジエーターが必要だ。実際のデータを見てみると、Starcloud社が単一のNvidia H100を衛星に搭載したが、全出力で動作させることはできなかったという事実がある。なぜなら、そのラジエーターが対応できなかったからです。SpaceXの答えは、微流星物質からの保護を施した液体ラディエーター装置です。これは実用的な技術ですが、重くて脆弱で、何の機能も持っていません。

第二の壁とは、ネットワークのことです。ここで「AI」というものが実際に存在しているのです。フロンティアモデルのトレーニングは、厳密に同期された操作です。数千台のGPUが絶えず活性化値やグラディエントを処理しています。そのデータをペタバイト規模で低軌道に送信することは不可能です。また、72台のGPUが宇宙空間で光線を使って接続されている状態でも、それは単なるトレーニングクラスターではありません。宇宙でのコンピューティングは、消費者がすでに宇宙内にある場合の特殊な推論処理に利用される可能性があります。しかし、それは小さな市場に過ぎず、「テラワット」レベルの規模ではありません。

スケジュールが実際の製造においてうまくいかないのは、物理的な理由だけではない。

あらゆる技術的な仮定を考慮しても、そのスケジュールはSpaceXの実施可能な範囲を超えてしまいます。スターホイップが1回飛行するごとに約60個の衛星が搭載されるとして、100万個の衛星を打ち上げるには16,666回の打ち上げが必要です。一方、SpaceXの記録では1年間で165回の打ち上げしか行われていません。100万個の衛星を打ち上げるということは、今日の10倍の速度ででも、10年間にわたって打ち上げを行うということです。そしてそれは、製造工程を含んだ数値です。なぜなら、Starklinkは1年間に約4,000個の衛星しか製造しないからです。同社はテキサス州バストロップに新しい「Gigasat」工場を建設し、このギャップを埋めることを発表しましたが、1年間に4,000個の衛星を打ち上げるという数値から100万個に到達するのは、単純な建物の建設だけでは不可能です。マスク自身が公開時に述べた「タイミングや規模については何の保証もない」という言葉が、その状況を物語っています。

それが株にとって意味するもの

これらがAI-1を無価値なものにするわけではありません。これは真の、10年規模の工学プロジェクトです。そして、毎年何千台ものレーザー搭載衛星を製造している企業は、最終的にこのプロジェクトを成功させる可能性が高い存在です。しかし、現時点では、短期的な収益源とは言えません。2〜3年間のコストに関する目標も、以前の経営陣が立てていた同様の約束ですが、実現されていないだけです。

投資家にとって重要なのは、これら二つを分離しておくことです。SpaceXは実際に成長している打ち上げ事業であり、Starlinkも同様です。第2四半期の収益は、前四半期の47億ドルから78億ドルに上昇し、総利益率は約52％でした。また、年間約430億ドルの資本支出が行われており、自由現金流はマイナスで、1株当たりの利益も低い状態です。市場価値は2兆ドル近くで、52週間の高値である225ドルよりも約3分の1低い状況です。つまり、この倍率は主に成長に関するものであり、Orbital Computeは高価な資産です。3年以内に宇宙AIが最も安価な計算手段になると考えれば、2兆ドルを支払う必要があります。しかし、AI-1を長期的な選択肢として捉え、実際の打ち上げやStarlink事業に組み込むなら、無料で得られます。証拠は第二の考えを支持しています。第一の考えは実証されていないので、何も支払う必要はありません。