極客網(wǎng)·極客觀察11月29日 未來十年,人類將以前所未有的方式進(jìn)入太空,多個商業(yè)空間站和數(shù)千顆衛(wèi)星將發(fā)射進(jìn)入近地軌道。歐盟和一些科技巨頭正在研究將數(shù)據(jù)中心送入太空軌道運(yùn)行的可能性,打造一個由數(shù)據(jù)中心、邊緣計算組成的為太空軌道經(jīng)濟(jì)服務(wù)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。
一些巨頭已經(jīng)行動起來。微軟日前宣布為其Azure云平臺開發(fā)一個新的太空軟件開發(fā)工具包,并與天基(space-based)基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)初創(chuàng)廠商LEOcloud建立合作關(guān)系,目的是在新興商業(yè)空間站開發(fā)商Axiom Space的空間站上提供基于太空的云計算服務(wù)。而就在一周前,IBM也公布了與Sierra Space合作開發(fā)太空計算基礎(chǔ)設(shè)施的消息。
盡管這些解決方案有望在十年內(nèi)實現(xiàn),但歐盟委員會認(rèn)為可以更快地將數(shù)據(jù)中心遷移到太空,以實現(xiàn)凈零排放目標(biāo),并應(yīng)對不斷上漲的電價,因為電價不斷上漲加劇了數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營成本。
花旗銀行日前發(fā)布的報告顯示,到2040年,將有效載荷送入太空軌道的成本可能會低至33美元/千克,而在地球上運(yùn)營一個大型數(shù)據(jù)中心的能源成本以及對環(huán)境的不利影響將繼續(xù)上升,例如在倫敦運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心的電價每度將達(dá)到1美元。另據(jù)一項調(diào)查,在全球范圍內(nèi)運(yùn)營的數(shù)據(jù)中心使用的電力達(dá)到220~320TWh,要求禁止新建數(shù)據(jù)中心的呼聲越來越高。
歐盟委員會為了實施“地平線”計劃,已與泰雷茲阿萊尼亞航天簽訂合同,由該公司對于在太空軌道運(yùn)營的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行可行性研究。該研究名為歐洲凈零排放和數(shù)據(jù)主權(quán)高級空間云(ASCEND),主要研究“太空云”是否有助于世界各國在2050年達(dá)到碳中和,因為太空數(shù)據(jù)中心的能源可以直接來自太陽能。
太空數(shù)據(jù)中心與凈零目標(biāo)
泰雷茲阿萊尼亞航天技術(shù)總監(jiān)Yves Durand解釋說,這一研究的首要目標(biāo)是評估發(fā)射和運(yùn)營太空數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的碳排放是否能夠低于地面數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的碳排放。
他表示:“這是一個雄心勃勃的計劃。我們希望了解數(shù)據(jù)中心在太空運(yùn)營是否會降低碳足跡,但要做到這一點,需要在太空中投入更多的資金。”這意味著需要降低運(yùn)載火箭發(fā)射成本,允許重復(fù)使用,將更多的物品一次性送入太空,并減少所需的發(fā)射次數(shù)。
另一個設(shè)想是在距離地球約3萬公里的地球同步軌道上,將數(shù)據(jù)存儲在一個非龐大的衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中。
除了考慮對環(huán)境的影響之外,還有成本因素。地球上運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心需要額外的能源進(jìn)行冷卻以及維持運(yùn)行的電力。將數(shù)據(jù)中心發(fā)送到太空軌道將節(jié)省大部分成本,因為數(shù)據(jù)中心的能源來自太陽;并在真空環(huán)境中得以冷卻,因為在沒有陽光直射的地方,溫度會降到-170℃。
不過,太空中的極端環(huán)境也有缺點,那就是需要為衛(wèi)星內(nèi)部運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心設(shè)備保持一致的溫度。這涉及到IT硬件的重新設(shè)計,這些硬件需要承受每天數(shù)千次從-100℃到100℃以上的溫度循環(huán)沖擊。
處理極端情況和輻射
軌道計算制造商Ramon首席執(zhí)行官Avi Shabtai表示,在太空運(yùn)營數(shù)據(jù)中心,需要制出能夠承受高強(qiáng)度太陽輻射的芯片,以及可以在沒有人為干預(yù)的情況下運(yùn)行長達(dá)15年的硬件。
Shabtai解釋說:“一旦進(jìn)入太空,數(shù)據(jù)中心就會受到一些極端情況的影響,其中之一就是輻射。這對電子產(chǎn)品非常不利,如果沒有采用防輻射設(shè)計,在地球上運(yùn)行的絕大多數(shù)設(shè)備難以在太空中長久運(yùn)行,因為輻射將會損壞芯片和電路?!?nbsp;
為了緩解這種情況,Ramon.Space已經(jīng)開發(fā)出了新的太空加固芯片電路和硬件。Shabtai將其描述為“現(xiàn)成的太空商業(yè)產(chǎn)品”。他說:“它們是在常規(guī)工藝中批量生產(chǎn)的可以承受輻射的非常先進(jìn)的組件。一旦有了這樣組件和元件,就可以開始構(gòu)建IT系統(tǒng)進(jìn)行散熱,保持一致性?!?nbsp;
Ramon.Space是由LEOCloud、Microsoft Azure和Axiom Space組成的聯(lián)盟,其為國際空間站建造第一個商業(yè)化模塊數(shù)據(jù)中心,計劃于2024年發(fā)射。該聯(lián)盟計劃將邊緣計算技術(shù)引入太空,包括可以訪問AWS、IBM、微軟Azure和Red Hat服務(wù)。
降低延遲并提高安全性
LEOCloud首席執(zhí)行官Dennis Gatens表示,“太空云”有一個巨大的潛在市場,主要是由那些在太空中運(yùn)行的衛(wèi)星驅(qū)動的,這些衛(wèi)星可以利用就近的邊緣計算基礎(chǔ)設(shè)施處理數(shù)據(jù),而不必將數(shù)據(jù)發(fā)送回地球。
這在產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)時特別有用,因為在太空軌道上處理數(shù)據(jù)相比將數(shù)據(jù)發(fā)送回地球上的數(shù)據(jù)中心處理,減少了延遲,并提高了安全性。這一價值主張基本上與地球上的邊緣計算相同,也就是將資源和服務(wù)盡可能地轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)來源或用戶附近。
雖然最初的用例是為了在太空軌道上提供云計算擴(kuò)展和邊緣處理,以便讓越來越多的太空硬件運(yùn)營公司更有效地管理設(shè)備,但Gatens認(rèn)為未來可以看到更多的數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)移到軌道上。
他預(yù)計:“在近地軌道(LEO)、地月(地月之間),以及更遠(yuǎn)的地方,對專用數(shù)據(jù)中心設(shè)施或空間站將會有更多的需求。這些數(shù)據(jù)中心可供地球和太空用戶使用,并為兩者提供混合云選項。”
微軟的Azure軌道空間SDK已經(jīng)允許程序員在軌道平臺上創(chuàng)建、部署和操作應(yīng)用。該應(yīng)用套件提供了一組模板、示例和文檔,以方便太空開發(fā)人員啟動和運(yùn)行常見的工作負(fù)載模式,例如地球觀測圖像處理。
“太空云”的潛在市場
IBM也與Sierra Space合作建設(shè)太空云計算基礎(chǔ)設(shè)施,它將允許各種衛(wèi)星和設(shè)備在太空軌道上通信,使數(shù)據(jù)更容易在地球和太空之間流動。Sierra Space曾為Orbital Reef商業(yè)空間站開發(fā)人類居住模塊,該空間站由亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝佐斯創(chuàng)辦的商業(yè)太空開發(fā)商Blue Origin領(lǐng)導(dǎo)。
雖然建造太空云的初步工作已經(jīng)開始,并且正在努力創(chuàng)建底層基礎(chǔ)設(shè)施,以使4400多顆衛(wèi)星能夠更好地進(jìn)行通信,但將整個數(shù)據(jù)中心送入太空的更廣泛目標(biāo)更是一個長期的夢想。
不過Durand表示,假設(shè)可行性研究表明,這將對實現(xiàn)凈零產(chǎn)生積極影響,人們可以在2030年代中期開始看到太空數(shù)據(jù)中心的早期部署,并在本世紀(jì)中葉建立更廣泛的基礎(chǔ)設(shè)施。
Futurum Research高級分析師Steven Dickens指出,“隨著氣候變化的深入,我們需要尋找創(chuàng)新的方法來降低日益增長的計算需求對環(huán)境的影響。當(dāng)運(yùn)載火箭發(fā)射成本的降低和商業(yè)太空飛行成為常態(tài),在太空運(yùn)行數(shù)據(jù)中心變得越來越可行。希望在不久的將來看到這種創(chuàng)新成為現(xiàn)實?!?/p>
一般認(rèn)為,太空云計算基礎(chǔ)設(shè)施將支持快速增長的軌道經(jīng)濟(jì),包括制造業(yè)、太空太陽能、太空旅游甚至小行星采礦?;ㄆ煦y行在研究報告中聲稱:“我們預(yù)計最快的增長來自新的太空應(yīng)用和產(chǎn)業(yè),例如太空太陽能、太空物流和月球/小行星采礦等。到2040年,這些行業(yè)領(lǐng)域的年銷售額可能達(dá)到1000億美元左右?!?/p>
- 蜜度索驥:以跨模態(tài)檢索技術(shù)助力“企宣”向上生長
- MIT想用AI設(shè)計電動汽車,大幅縮短設(shè)計時間并節(jié)省成本
- 美媒:一些中國大模型已經(jīng)追平甚至超越美國產(chǎn)品
- 透過這場開發(fā)者圈的“年度盛典”,窺見華為開發(fā)者生態(tài)構(gòu)建之道
- 谷歌Willow量子芯片有進(jìn)步 但離實用還很遙遠(yuǎn)
- LLM很難變成AGI?科學(xué)家:創(chuàng)造AGI理論上可行
- PON在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的“先天不足”,無源以太全光來拯救!
- 英特爾CEO黯然退場背后:芯片制造陷泥潭,AI起大早趕晚集
- 開源5年樹立新里程 openEuler以智能 致世界
- 華為推出Mate 70手機(jī)引發(fā)高度關(guān)注 看外媒是如何評價的?
- 5G-A終端規(guī)模鋪開響應(yīng)“以舊換新”,湖北移動“機(jī)網(wǎng)套”協(xié)同刺激內(nèi)需
免責(zé)聲明:本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿,凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息,均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性,但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性,讀者在使用前請進(jìn)一步核實,并對任何自主決定的行為負(fù)責(zé)。本網(wǎng)站對有關(guān)資料所引致的錯誤、不確或遺漏,概不負(fù)任何法律責(zé)任。任何單位或個人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權(quán)或存在不實內(nèi)容時,應(yīng)及時向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實情況說明,并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細(xì)侵權(quán)或不實情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后,將會依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實,溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開相關(guān)鏈接。