数据中心不必建在地球！中国企业已经把算力设施送到了太空
量子位
12时12分，12颗太空计算卫星搭乘长征二号丁运载火箭，在酒泉卫星发射中心顺利升空，组成全球首个太空计算星座。如今的数据中心，能源成本是一个重要的构成部分，而太空部署恰恰是一个节约能源成本的有效方式。
12时12分，12颗太空计算卫星，搭乘长征二号丁运载火箭，在酒泉卫星发射中心顺利升空。
这12颗计算卫星，每一颗都具备太空计算和太空互联的能力，将组成全球首个太空计算星座。
它们的背后，是商业航天企业国星宇航牵头发起的“星算”计划。
“星算”计划首发星座发射任务获得圆满成功，将开启全球“太空计算时代”新篇章。
未来，他们还计划发射更多卫星，织起一张由2800颗卫星组成的太空计算大网。
“星算”计划首批卫星正式启航
其目标是将算力服务器发射入轨形成天基智能计算基础设施，其中本次发射任务是将首批十二颗计算卫星入轨组网，每颗卫星均具备太空计算、太空互联的能力。
这批卫星除配套了国星宇航自研的AI载荷外，还搭载了之江实验室承担研制的星载智能计算机等太空计算软硬件和天基模型，实现了“算力上天、在轨组网，模型上天”。
相比于传统的应用型卫星，计算卫星将单颗卫星的计算能力从T级提升至P级，首发星座在轨计算能力达到5POPS，极大地提升了单星高性能太空计算的能力。
并且这些卫星还能形成“互联网”一样的互联互通，卫星之间使用激光通信，通信速度最高可达100Gbps。
该星座将完成系列天基计算基础功能的在轨验证和应用。
并且，太空中的计算卫星，将不仅是一种新的算力部署方式，还会改变科学研究的范式，支撑科学家探索更多的未知。
太空计算中心可扮演“太空智能中枢”的角色，广泛支持海量深空探测数据的实时在轨计算与处理。
例如，本次发射的卫星搭载了广西大学和中国科学院国家天文台研制的宇宙 X 射线偏振探测器，将通过天基天文时域模型对伽马射线暴等各类瞬变源进行在轨快速探测、证认、分类，并触发双星协同观测。
“星算”计划未来还会有更多次发射，终极目标中的天基算力网络，将由2800颗计算卫星组成。
其中，“星算”计划02组星座目前已经进入设计研制阶段，国星宇航卫星团队正在加紧投入更强算力卫星型号的研发工作。
那么，为什么人们要在太空中部署算力设施呢？
为什么算力要“上天”？
以人工智能行业最火热的大模型为例，看似是一问一答的简单应用，实质上却是一个“吞金巨兽”。
OpenAI CEO奥特曼曾经透露，ChatGPT仅仅因为用户说的“谢谢”，就要多花费数千万美元的成本。
在这当中，能源成本是一个重要的构成部分。
研究机构分析，在以H100为基础的设施上，一次普通的查询，就会消耗约0.3Wh的电量。
什么概念呢？iPhone 14 Pro Max的电池容量大约是14.1Wh，也就是问47个问题消耗的电能，就足以充满一部iPhone。
再看宏观层面，根据国际能源署的数据， 到2026年，全球数据中心的总用电量可能超过1000太（10^12）瓦时 ，也就是1万亿度，大致相当于日本的用电量。
而太空部署，恰恰是一个节约能源成本的有效方式。
没有臭氧层的过滤，太空中能够受到更多的太阳辐射，并且没有雨雪天气，可以依靠太阳能为算力设施提供持续的能源供给。
除了自身运行消耗能源之外，算力设备的冷却也是一项巨大消耗。
谷歌的环境报告显示，在AI应用还未普及的2022年，其数据中心52亿加仑（约1970万吨）的冷却水，相当于1.36个西湖。
但太空中的低温环境，可以作为天然的冷源，一些企业在极寒地区建立数据中心，同样是出于这样的思路。
电能和散热全靠太空环境解决之后，除了日常维护之外，在太空中部署算力的成本，几乎就只剩下了研制和发射这些一次性投入。
并且发射的成本也在下降，弗若斯特沙利文的报告显示，中国卫星的发射成本正在逐年降低，到今年预计是6万元每公斤。
除了成本之外，太空中的算力设备，还能作为“天基数据”处理的有效途径，做到“天数天算”。
中国科学院院士、中国科学院大学杭州高等研究院院长王建宇表示，随着卫星对地观测的分辨率越来越高，数据量也在不断增大，将数据全部送至地面再进行处理，不仅传输量大，数据应用的及时性也受到影响。
以遥感卫星为例，过去其收集到的数据需要传回地面进行处理，并且传输过程存在带宽瓶颈。
但此次发射的卫星同时搭载了对地遥感载荷，可在获得数据的第一时间进行处理，然后直接将结果传回地面，对自然灾害等异常现象的感知更加及时。
同时卫星中也配备了高带宽的传输设施，未来可能开放与第三方卫星的通信，让“天数天算”为更多的用户提供服务。
另外，由于地空之间的专用通讯方式，太空计算中心也将比通过互联网连接的普通算力中心更加安全。
种种优势之下，太空算力中心的终极发展目标，是与地面形成“天地协同”的互补，让天基算力成为一种未来的新选择。
天基算力将成为一种新的选择
毫无疑问，算力基础设施在全球都已经占有了举足轻重的地位，其加速扩张也是必然趋势。
但地理空间和能源都存在有限性，所以人们也开始探索新的数据中心部署地点的脚步，抛开太空不谈，在山洞、海底、极地等地区，都已经有了数据中心的身影。
仅以海底为例，2015年，微软建造了第一个海底数据中心的原型机，2018年把建造好的实验舱放进了苏格兰奥克尼群岛附近的海底，容器内有864台服务器。
在国内，全球首个商用海底数据中心于2023年3月在海南陵水投入运营；今年2月，一个新的数据舱又接入该数据中心，形成了海底智算中心集群。
在这样的模式之下，太空可能与海底、极地并无本质区别，只是代表了算力部署空间的一个新的探索方向。
据CNBC去年报道，欧盟同样也产生了在太空中建设数据中心的想法。
并且截至当时，欧盟已经花费了200万欧元（按当时汇率约合1560万人民币）进行论证实验，从技术和经济角度证明了这种想法的可行性。
在美国佛罗里达州，也有一家名为Lonestar Data Holdings的公司同样将目光投向了太空，打算把算力中心建到月球上。
今年3月，该公司的一个微型数据中心已经随“雅典娜”月球着陆器一同抵达月球。
无独有偶，华盛顿州的Starcloud公司，也计划在本月发射一个卫星数据中心，并于2026年中期开始商业运营。
无论是国内还是国外，也无论国家队还是商业公司，人们都已经用行动证明了，太空或将成为未来算力部署的一个新选择。
值得注意的是，欧盟的太空算力计划，单是准备好符合其要求的运载火箭就要等到2035年，然后还要再预留15年的部署时间。
但在2025年的中国，第一批算力卫星，已经正式上天服役了。
这一次，中国走在了趋势最前面。
本文来源：量子位，原文标题：《数据中心不必建在地球！中国企业已经把算力设施送到了太空》
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