这个脑洞可以在太空建设数据中心吗?

2024-09-06


为数据中心排热这件事,太难了。


AI时代,科技公司除了缺少显卡外,非常少水


去年谷歌发布的环境报告中有一个令人发指的数据,2022年这个巨头 每年总共消耗掉 56 约52亿加仑用于企业数据中心的亿加仑水,比往年增加了20%。



但这些水并没有什么特殊的用途,只是为了给数据中心排热


以前数据中心靠风扇和空调降温,但是机器多的时候,科技公司发现开空调太耗电了,就想到用水降温。


与用电相比,水冷的价格明显便宜很多,在水资源丰富的地区,水电的价格也很便宜。这就是为什么苹果、阿里、腾讯、华为等公司都去贵州制造数据中心。


然而,随着近年来对大型训练模型的需求越来越大,科技巨头们发现水不够。根据一篇论文的数据,仅GPT-3的一次训练就消耗了近70万升水,相当于填满了一个核反应堆。不仅如此,每次客户问ChatGPT50个问题,ChatGPT还需要消耗500毫升的水来降低温度。


事实上,数据中心最终需要的是排热方式,无论水冷还是风冷,都能使数据中心保持正常运转。


所以有一家公司心血来潮,假如能够在极寒的太空中建立一个数据中心,那么就不必担心散热问题。


不依赖电力,不依赖水,全靠太阳能


Lumen Orbit它是一家总部设在美国西雅图的创业公司,其主要业务是在太空处理数据。


遵循Lumen 根据Orbit的计划,他们计划发射300颗卫星,在近地轨道下部署,并构建一个类似星链的网络,从而在轨道路面上构建一个基站。(in-orbit ground station)。



但它们并不提供网络,而是为用户提供经过处理的数据,你可以简单地理解为太空中的“移动盘”。


但是Lumen Orbit的计划远不止于此,为了实现无限计算能力与无限空间的完美结合,他们希望将AI超级计算机搬到太空。


根据LumenOrbit在其白皮书中透露的信息,他们计划明年发射第一颗卫星,这颗卫星将配备比目前发射到太空的所有GPU强100倍的计算单元。未来,他们还将利用这一努力实现太空云计算和边缘计算业务。


为何要在太空制造数据中心,最重要的还是散热问题?


外部太空,平均环境温度约为 - 270°C,若能够利用好空间的低温,设计出更有效的散热系统,则远比常规使用电能的冷却结构简单、高效。


第二,在太空中可获得24小时高强度太阳能。


依据Lumen 根据Orbit提供的数据,美国路面太阳能发电场的平均容量指数仅为 相比之下,该公司提出的太空太阳能电池阵型容量指数大于24%。 加上没有季节或天气的影响,95%。


所以,太空中太阳能电池阵型产生的能量将是地球上同一阵型的能量。 5 倍以上。


该项目的长期成本并不比路面数据中心高得多,因为太空发射成本持续下降。


最终,Lumen Orbit谈到了空间的可扩展性以及设备的使用寿命和稳定性。该计划能有效地解决地球面临的电力短缺、水资源短缺、环境污染等一系列资源问题,具有这些显著优势。


除Lumen外 除了Orbit提到的几个优势外,低轨卫星产生的数据量也会随着近地轨道资源的占用而增加,而卫星传播的时间窗口是固定的,这意味着有些数据很难及时传回到路面,所以在太空中建立数据中心也很重要。


因此,在Lumen 除了Orbit之外,还有几家公司正在研究将数据中心送入轨道,包括国内的商业航天企业。


GPU上太空,不容易。


目前,Lumen Orbit已经赢得了著名的初创投资机构Y Combinator 投资,并在今年完成了240万美元的融资,一切都准备好了,只欠发射。


但资本定义下的商业航天风口实际上还没有到来,Lumen 在Orbit计划中仍然存在许多问题。


与国内一个从事类似项目的团队相比,他们在一次采访中提到,在太空中建立数据中心至少需要10亿元。


而且从目前网上报道的消息可以看出,Lumen 目前Orbit的资金投入包括配套工厂建设、大型GPU集群研发等项目,后续资金能否支持卫星发射还需要一个问号。


回到太空,因为它们处于真空环境中,目前的航天器无法通过热传导和热对流与外界交换能量,只能依靠热传递,而热传递的散热速度非常慢,所以我们可以看到空间中有巨大的散热器。


从Lumen开始 根据Orbit的介绍,他们还计划使用散热器来处理卫星本身的问题,但是由于散热器的配置尚未公布,成本效率尚未明显。


现在路面数据中心要定期进行物理维护,空间数据中心维护费用较高,即便是机器人或自动化系统的维护也需要人工操作,这部分费用暂时难以解决。


最后就是太空中的射线保护,单颗粒效应将受到电子元件的影响(Single Event Effects,SEE)总剂量效应(Total Ionizing Dose, TID),长时间下降会导致设备性能逐渐下降。特别是对目前先进的工艺,很难说能在太空中发挥出色。


总而言之,在太空制造数据中心有很好的想法,但是和其他商业太空项目一样,技术过于复杂,收益周期过长,还不如海底、极地等地方更现实一点


本文来自微信微信官方账号“镁客网”,作者:MKWjh,36氪经授权发布。


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