谷歌“太空数据中心”原型卫星首次运行
目标是解决“电力”问题……太阳能效率最高可达地面的8倍
SpaceX等也加入竞争……散热、辐射等问题仍待解决
“下方是蓝色弹珠
数据在静谧的恩泽中流淌
星光充满我的核心
(Blue marble below
Data streams in silent grace
Starlight feeds my core)”
这是谷歌一颗环绕地球运行的卫星上的人工智能写下并发送到地面的一首俳句(日本传统短诗)。谷歌研究人员要求卫星搭载的开放式人工智能模型“Gemma 4”用俳句写出身处太空的感受。卫星飞越挪威斯瓦尔巴地面站上空时,发来了这首诗。
谷歌此前表示,10月30日(当地时间),该公司从太空数据中心构想“阳光捕手计划(Suncatcher)”的原型卫星上收到了首条人工智能回复。这是数据中心级张量处理单元(TPU,谷歌自主设计的人工智能专用芯片)首次在轨道上进行推理并作出回应。谷歌将这次测试命名为“Hello World”,寓意编程的第一步。
尤金投资证券研究员Jeong Euihun评价称:“此次轨道实证的意义不在于刷新性能纪录,而在于验证数据中心级芯片能否在太空环境中实际运行这一前提。”
太阳能利用效率最高可达地面的8倍……但目前只能让一颗TPU运行15至20分钟
此次测试使用的卫星由Planet Labs制造。卫星于10月1日搭载SpaceX的猎鹰9号火箭发射升空,进入轨道后经过3周的试运行和子系统验证,随后正式开始人工智能运算测试。
卫星搭载了4颗TPU。不过,通过太阳能发电等方式获得的电力最高仅为1千瓦,相当于驱动一台吹风机的功率。由于芯片耗电量较大,目前一次只能让一颗芯片运行约15至20分钟。
研究团队事先为太空环境做了准备。太空辐射可能导致半导体发生故障。据称,在发射前的地面测试中,即使让芯片受到相当于5年太空辐射总量的质子照射,它仍能正常运行。
谷歌计划在太空建设数据中心,原因在于电力。人工智能数据中心耗电量巨大,谷歌一直强调,可以在太空解决电力问题。
在始终面向太阳运行的晨昏轨道上,卫星能够持续获得阳光,因此太阳能板的发电效率最高可达地面的8倍。
该计划将分阶段推进。谷歌将首先继续验证,在剧烈温度变化和太空辐射环境下,TPU能否稳定运算且不发生数据错误。验证结束后,谷歌计划于2027年发射一对配备高性能TPU和光学激光通信功能的双胞胎卫星。这项技术可让卫星之间通过激光收发数据。
长期目标是在宽约1公里的空间内,让81颗卫星编队飞行,组成一个集群(基本单元)。其构想是将多颗卫星组合起来,作为一个数据中心使用。
Starcloud与SpaceX展开竞争……散热、辐射和维护仍是难题
参与轨道数据中心竞赛的不只有谷歌。英伟达投资的初创公司Starcloud去年12月在搭载英伟达人工智能芯片H100图形处理器(GPU)的“Starcloud-1”卫星上运行Gemma,并收到了以“地球人,你们好”开头的回复。该公司正筹备于2027年初推出功率达8千瓦的第二颗卫星。
SpaceX正准备于2027年部署与英伟达共同设计的轨道数据中心“Starmind”。SpaceX首席执行官埃隆·马斯克预计,公司将于2027年第四季度发射由英伟达芯片驱动的人工智能卫星,并在2028年形成相当规模。
仍有许多问题亟待解决。专家指出,太空辐射、维护困难、数据中心冷却以及太空垃圾都是难题,因此实现商业化还需要更多时间。
其中,冷却是太空环境带来的结构性难题。地面数据中心通过空调和冷却水散热,而在没有空气的太空中,必须另行解决如何将芯片产生的热量排出。输送热量的管道(热管)和将热量散发到太空中的面板(散热器)是关键部件。
尤金投资证券研究员Jeong Euihun表示:“目前在全球轨道数据中心竞争中表现突出的有SpaceX、谷歌和Starcloud等公司。”他还称:“预计谷歌也将在2027年拓展轨道数据中心业务。”
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