11 月 2 日星期日，英偉達(dá)首次將其強(qiáng)大的H100 GPU送入太空，以此測試數(shù)據(jù)中心在軌道環(huán)境下的運(yùn)行可行性。

GPU 配備 80 GB RAM，其強(qiáng)大程度是太空中任何計(jì)算機(jī)的一百倍。它將測試一系列人工智能處理應(yīng)用程序，包括分析地球觀測圖像和運(yùn)行谷歌的大型語言模型。這次試飛由總部位于弗吉尼亞州雷德蒙德的初創(chuàng)公司 Starcloud 搭載在 Starcloud-1 衛(wèi)星上，是將世界耗電數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)移到太空的雄心勃勃的計(jì)劃的第一步。支持者認(rèn)為這個想法是有道理的：在地球上空遙遠(yuǎn)的空曠空間中，數(shù)據(jù)中心不會占用寶貴的土地，也不需要那么多的能源和水來冷卻。它們也不會向大氣中釋放變暖的溫室氣體。

英偉達(dá)芯片之前曾上過太空。Jetson 機(jī)器學(xué)習(xí)計(jì)算板已在多顆實(shí)驗(yàn)性和地球觀測小型衛(wèi)星上飛行。但H100試飛為AI數(shù)據(jù)處理在太空中翻開了全新的篇章，為最早明年開始商業(yè)服務(wù)鋪平了道路。

“H-100 比之前在軌上的任何 GPU 計(jì)算機(jī)強(qiáng)大約 100 倍，”Starcloud 首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Philip Johnston 告訴IEEE Spectrum。“這將是地面級數(shù)據(jù)中心GPU首次在軌道上飛行和運(yùn)行?！?/p>

這項(xiàng)為期三年的任務(wù)將在 SpaceX 的 Bandr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫agon 4獵鷹 9號飛行中發(fā)射。這顆重達(dá) 60 公斤的星云 1 號衛(wèi)星將在高度約 350 公里的極低軌道上繞地球運(yùn)行。在那里，它將從美國公司 Capella 運(yùn)營的合成孔徑雷達(dá)（SAR） 地球觀測衛(wèi)星隊(duì)列接收數(shù)據(jù)，實(shí)時處理數(shù)據(jù)，并將洞察力傳送到地球。

Johnston指出：“SAR數(shù)據(jù)的下行傳輸一直是個棘手難題，因?yàn)檫@類數(shù)據(jù)體量極大。但若是能在軌道上完成數(shù)據(jù)處理，我們就只需傳回分析結(jié)果即可。比如，只需一個1 KB的數(shù)據(jù)包，就能呈現(xiàn)‘某位置有一艘船只正以特定速度朝特定方向航行’這樣的關(guān)鍵信息，而若傳輸原始數(shù)據(jù)，則需耗費(fèi)數(shù)百GB的傳輸量?！?/p>

太空數(shù)據(jù)中心的發(fā)展價值

但對來自地球軌道衛(wèi)星的數(shù)據(jù)進(jìn)行軌道處理只是 Starcloud 愿景的一部分。該公司認(rèn)為，隨著火箭技術(shù)的進(jìn)步，特別是 SpaceX 的星際飛船預(yù)計(jì)會降低成本，未來的大規(guī)模計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施可能會被送入軌道，而不是占用地球上的寶貴空間。

“隨著人工智能開發(fā)的能源需求的增加，軌道數(shù)據(jù)中心代表了一項(xiàng)變革性的環(huán)境突破——將溫室氣體排放量減少幾個數(shù)量級，并消除對先進(jìn)冷卻的需求?！庇ミ_(dá)可持續(xù)發(fā)展主管Josh Parker在一封電子郵件中告訴IEEE Spectrum，“通過利用低成本、不間斷的太陽能并避免土地使用和化石燃料，Starcloud 的技術(shù)使數(shù)據(jù)中心能夠快速、可持續(xù)地?cái)U(kuò)展，隨著數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，幫助保護(hù)地球的氣候和關(guān)鍵自然資源?！?/p>

根據(jù)國際能源署的數(shù)據(jù)，到 2030 年，全球數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)設(shè)施的耗電量將與整個日本一樣多。數(shù)據(jù)中心還需要大量的水來冷卻——世界經(jīng)濟(jì)論壇的數(shù)據(jù)顯示，一個 1 兆瓦的數(shù)據(jù)中心每天消耗的水相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家約 1,000 人的用水量。隨著人工智能的進(jìn)步，對計(jì)算的需求繼續(xù)增長，數(shù)據(jù)中心對消耗品的需求也在不斷增長。這些地點(diǎn)附近的社區(qū)感受到的影響最為強(qiáng)烈，他們越來越擔(dān)心成本上升以及電力和供水中斷。該技術(shù)的支持者認(rèn)為，將數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)移到太空可以解決這些問題。

“我的預(yù)期是，在 10 年內(nèi)，幾乎所有新的數(shù)據(jù)中心都將建在太空中，純粹是因?yàn)槲覀冊诘孛婺茉捶矫婷媾R的限制。”Johnston說。

他解釋道，若要讓地面數(shù)據(jù)中心完全依靠綠色能源運(yùn)行，需對太陽能發(fā)電和電池儲能系統(tǒng)進(jìn)行巨額投資。而在太空中，陽光全天候可用，無需配備儲能電池；此外，太空環(huán)境中每塊太陽能電池板的發(fā)電量，是地面同等規(guī)格電池板的 8 倍，這將進(jìn)一步降低成本。

“我們在太空中唯一的額外成本是發(fā)射，”Johnston說，“我們看到盈虧平衡，發(fā)射成本約為每公斤 500 美元。有了星際飛船，我們預(yù)計(jì)發(fā)射成本會低得多。

一旦巨型火箭全面投入運(yùn)行，SpaceX 的星艦每公斤發(fā)射價格估計(jì)從 150 美元到低至 10 美元不等。該發(fā)射器迄今已成功完成六次飛行，預(yù)計(jì)將于明年將第一批衛(wèi)星送入軌道。

后續(xù)任務(wù)規(guī)劃與行業(yè)布局

Starcloud 已經(jīng)在計(jì)劃其下一次任務(wù)，希望明年將一個比 Starcloud-1 強(qiáng)大十倍的數(shù)據(jù)中心發(fā)射到太空。Starcloud-2 任務(wù)將配備 Nvidia 的 Blackr:破高膙轔?f然揩襮嫛蟿F鳩5pep=k?確矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鵒黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鯇M(纈s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫ell GPU 和幾臺 H100。Johnston說，該任務(wù)提供 7 千瓦的計(jì)算能力，預(yù)計(jì)將為包括地球觀測衛(wèi)星運(yùn)營商和美國國防部在內(nèi)的客戶提供商業(yè)服務(wù)。

一顆更大的 100 千瓦衛(wèi)星應(yīng)該會在 2027 年進(jìn)入軌道。到 2030 年代初，Starcloud 認(rèn)為它可以在太空中擁有一個 40 兆瓦的數(shù)據(jù)中心，以相當(dāng)于地球上數(shù)據(jù)中心的成本處理數(shù)據(jù)。Starcloud 是幾家計(jì)劃將計(jì)算外包給太空的公司之一。Axiom Space今年早些時候公布了類似的計(jì)劃?？偛课挥诜鹆_里達(dá)州的Lonestar Holdings今年早些時候通過 Intuitive Machines-2 任務(wù)將一個小型數(shù)據(jù)中心送上月球，并設(shè)想在未來幾年在地球的伴星上建立大型數(shù)據(jù)中心。