


初创企业Starcloud构想中位于与太阳同步轨道上的太空迷你数据中心,连同太阳能电池阵列和散热器,面积16平方公里。(网上图片)
人工智能(AI)过去几年飞跃发展,推动全球数据中心需求激增,随之而来的是对地球资源的消耗,情况预计只会不断恶化。多名AI界巨头如全球首富马斯克和亚马逊创办人贝索斯等,近期不约而同提出在太空兴建数据中心的构想,认为是长远解决AI发展与地球保育之间矛盾的出路,但此举仍要面对不少挑战。
根据国际能源署今年较早时发表的报告,2024年全球数据中心耗电量达415太瓦时(TWh,即10 亿瓩时),约占全球总用电量的1.5%,预计到了2030年将翻倍至945太瓦时,相当于日本全年用电总量。投行高盛亦估计,2030年时数据中心耗电量将较现时增加165%。此外,科网企业需要愈来愈多土地兴建数据中心,处理器高速运作时产生高热,因此也需要快速降温设备。
无间断用太阳能 辐射效应散热
除了可以免却使用土地资源外,太空数据中心可无间断地直接采用太阳能,免受云层、日夜和季节的影响,效率高于地球表面太阳能板达8倍。太空数据中心还具备另一关键优势:毋须用水冷却,因为太空的辐射效应足以高效散热。目前将伺服器送上太空,成本仍是一大障碍,但随著可回收重用火箭的发展,发射费用有望大幅降低至原来的三十分之一。Google旗下Suncatcher项目负责人比尔斯表示,到了本世纪30年代中期,太空数据中心的营运成本可望与地面持平。
多家公司开始探索将数据中心放上太空的可行性,甚至已付诸实行。SpaceX的火箭11月初将美国初创企业Starcloud载有一颗Nvidia(英伟达) H100图像处理晶片的卫星送入太空,是至今送入太空的最强运算器。H100晶片被视为现时AI业的主力,如果它能够应对太空的极端辐射、高低温变化、零重力等,就意味著AI硬件准备好进军太空。
中国拟部署2800卫星 建天地一体化算力网络
中国的国星宇航与之江实验室今年5月联合发射「太空计算星座021任务」12颗卫星,该计划未来将部署2800颗「算力卫星」,建构覆盖全球的天地一体化算力网络。Google已计划最快在2027年初将首个AI数据中心测试仪器送上太空,其目标是将80个配备强力处理器的卫星送入离地约640公里的轨道。马斯克10月初亦表明,SpaceX拥有高速激光连结的新一代V3星链卫星,只要升级就可成为太空数据中心的基础。
马斯克和Nvidia行政总裁黄仁勋11月19日出席由沙特阿拉伯主持、在美国首都华盛顿召开的一个科技论坛时,均认同地球无法应付下一代AI的资源需求,其中马斯克认为5年内这情况将出现,开发太空AI是必然之道,而黄仁勋则指目前要开发太空AI,对人类而言仍是「梦想」。贝索斯10月时则估计,以太空为基地的太阳能数据中心将会在10至20年内运作。
强辐射成本太空垃圾撞击成挑战
虽然将数据中心送入太空前景广阔,但要面对辐射、散热和成本等关键因素挑战。支持者认为太空能更好地防御人为攻击与自然灾害,但在太空运作的器材也要面对太空垃圾撞击的风险。Starcloud行政总裁约翰斯顿(Philip Johnston)则指出,首要难题在于如何在真空中有效散发大量热量,并确保晶片在太空强辐射环境中能够运作。
对于环保倡导者而言,虽然太空数据中心运作时比地面数据中心环保得多,但目前火箭发射所产生的二氧化碳量十分庞大,而且火箭释出的污染物在高空较难消散,马斯克旗下SpaceX等太空开发企业暂时也未有提及研发较环保火箭的计划。此外,将更多人造物放上轨道,也意味著将来会愈来愈多太空垃圾需要处理。(卫报/CNN/BBC)