11 月 2 日，英偉達(dá)首次把 H100 GPU 送入了太空。

作為目前 AI 領(lǐng)域的主力訓(xùn)練芯片，H100 配備 80GB 內(nèi)存，其性能是此前任何一臺(tái)進(jìn)入太空的計(jì)算機(jī)的上百倍。在軌道上，它將測試一系列人工智能處理應(yīng)用，包括分析地球觀測圖像和運(yùn)行谷歌的大語言模型（LLM）。

此次測試飛行搭載于位于弗吉尼亞州雷德蒙德的初創(chuàng)公司 Starcloud 的 Starcloud-1 衛(wèi)星上，是該公司雄心勃勃的計(jì)劃的第一步，該計(jì)劃旨在將全球耗能巨大的數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)設(shè)施遷移到太空。Starcloud 是 NVIDIA Inception 創(chuàng)業(yè)公司計(jì)劃的成員。

支持者認(rèn)為這個(gè)想法很有前景：在遙遠(yuǎn)的太空深處，數(shù)據(jù)中心不會(huì)占用寶貴的土地，也不需要那么多能源和水來冷卻，它們也不會(huì)向大氣中排放溫室氣體。

在算力逐漸緊張的 AI 時(shí)代，把芯片發(fā)射到太空已成為一個(gè)新的發(fā)展方向。此前，英偉達(dá)的 Jetson 機(jī)器學(xué)習(xí)計(jì)算板卡曾搭載于多顆實(shí)驗(yàn)型和地球觀測小型衛(wèi)星上。不過相比之下，本次 Starcloud 的行動(dòng)可謂是建設(shè)太空數(shù)據(jù)中心的重要一步，這將是人類首次把地面數(shù)據(jù)中心的 GPU 送入軌道運(yùn)行，為最早明年啟動(dòng)商業(yè)服務(wù)鋪平了道路。

「在太空，你可以獲得幾乎無限的低成本可再生能源，」Starcloud 聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO Philip Johnston 表示。「對(duì)環(huán)境的唯一成本是發(fā)射成本。與在地球上為數(shù)據(jù)中心供電相比，在數(shù)據(jù)中心的整個(gè)生命周期內(nèi)，二氧化碳排放量將減少 10 倍。」

這項(xiàng)為期三年的任務(wù)將由 SpaceX 的「Bandwagon 4」獵鷹 9 號(hào)火箭發(fā)射升空。僅重 60 公斤的 Starcloud-1 衛(wèi)星將在距離地球約 350 公里的超低軌道上運(yùn)行。在那里，它將接收來自美國 Capella 公司運(yùn)營的合成孔徑雷達(dá) (SAR) 地球觀測衛(wèi)星群的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)處理這些數(shù)據(jù)，并將信息傳回地球。

Starcloud-1 衛(wèi)星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，銀色模塊中裝有一塊 H100 GPU。該衛(wèi)星基于 Astro Digital 的 Corvus-Micro 平臺(tái)，預(yù)計(jì)任務(wù)壽命為 11 個(gè)月。

SAR 每秒預(yù)計(jì)會(huì)產(chǎn)生 10GB 的數(shù)據(jù)，在太空服務(wù)器出現(xiàn)之前，數(shù)據(jù)傳輸是個(gè)大問題。Johnston 表示：「但如果能夠在軌道上處理這些數(shù)據(jù)，我們就只需下行傳輸關(guān)鍵信息。例如，信息可能顯示某個(gè)位置有一艘船正以特定速度朝特定方向移動(dòng)。這只需要一個(gè) 1 千字節(jié)的數(shù)據(jù)包，而下行傳輸未處理的數(shù)據(jù)則需要數(shù)百 GB。」

太空數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢

對(duì)于來自地球軌道衛(wèi)星的數(shù)據(jù)進(jìn)行軌道處理只是 Starcloud 愿景的一部分。該公司認(rèn)為，隨著火箭技術(shù)的進(jìn)步，特別是 SpaceX 星艦預(yù)期帶來的成本降低，未來的大規(guī)模計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施可以部署在軌道上，而無需占用地球上寶貴的空間。

英偉達(dá)可持續(xù)發(fā)展負(fù)責(zé)人 Josh Parker 表示：「隨著 AI 技術(shù)對(duì)能源需求的不斷增長，軌道數(shù)據(jù)中心代表著一項(xiàng)變革性的環(huán)境突破 —— 它能大幅減少溫室氣體排放，并消除對(duì)先進(jìn)冷卻技術(shù)的需求。通過利用低成本、不間斷的太陽能，避免占用土地和使用化石燃料，Starcloud 的技術(shù)使數(shù)據(jù)中心能夠快速且可持續(xù)地?cái)U(kuò)展，從而在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施不斷發(fā)展的同時(shí)，幫助保護(hù)地球氣候和關(guān)鍵自然資源。」

據(jù)國際能源署預(yù)測，到 2030 年，全球數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)設(shè)施的耗電量將與整個(gè)日本的用電量相當(dāng)。數(shù)據(jù)中心還需要大量的水用于冷卻 —— 世界經(jīng)濟(jì)論壇的數(shù)據(jù)顯示，一個(gè) 1 兆瓦的數(shù)據(jù)中心每天的用水量相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家約 1000 人的用水量。隨著人工智能的進(jìn)步，計(jì)算需求持續(xù)增長，這些消耗也會(huì)與日俱增。人們?cè)絹碓綋?dān)心成本上升以及電力和供水中斷的問題。該技術(shù)的支持者認(rèn)為，將數(shù)據(jù)中心遷移到太空可以解決這些問題。

Starcloud 甚至預(yù)測在未來十年內(nèi)，幾乎所有新建數(shù)據(jù)中心都將建在太空，這完全是因?yàn)榈孛婺茉吹南拗啤?/span>

Philip Johnston 指出，要讓地球上的數(shù)據(jù)中心完全依靠綠色能源運(yùn)行，需要對(duì)太陽能發(fā)電和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行大量投資。而在太空，由于陽光全天候可用，因此無需電池儲(chǔ)能。此外，每個(gè)太陽能電池板在太空產(chǎn)生的電量是地球上同等容量太陽能電池板的八倍，這進(jìn)一步降低了成本。

「我們?cè)谔罩形ㄒ坏念~外成本就是發(fā)射費(fèi)用。我們預(yù)計(jì)每公斤發(fā)射成本約為 500 美元，達(dá)到盈虧平衡點(diǎn)。而使用星艦后，預(yù)計(jì)發(fā)射成本會(huì)更低，」Philip Johnston 說道。

Starcloud 聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO Philip Johnston 正在檢查用于衛(wèi)星定向的星敏感器。

一旦星艦全面投入運(yùn)營，其每公斤發(fā)射價(jià)格預(yù)計(jì)將在 10 美元到 150 美元之間。該運(yùn)載火箭迄今已成功完成六次飛行，根據(jù)現(xiàn)在的時(shí)間表將于明年首次發(fā)射衛(wèi)星，不過仍然存在較大的推遲可能性。

除了支持 SAR 之外，Starcloud 也計(jì)劃在軌道上使用 H100 GPU 運(yùn)行 Gemma（谷歌的開源模型），證明即使是大語言模型也可以在外太空運(yùn)行。與此同時(shí)，Starcloud 已在籌劃其下一個(gè)任務(wù)，其計(jì)劃明年將一顆比 Starcloud-1 強(qiáng)大十倍的數(shù)據(jù)中心送入太空。

Starcloud-2 任務(wù)將搭載英偉達(dá)新一代 Blackwell GPU 和數(shù)塊 H100。Johnston 表示，該任務(wù)將提供 7 千瓦的計(jì)算能力，預(yù)計(jì)將為包括地球觀測衛(wèi)星運(yùn)營商和美國國防部在內(nèi)的客戶提供商業(yè)服務(wù)。

一顆功率更大的 100 千瓦衛(wèi)星預(yù)計(jì)將于 2027 年入軌。Starcloud 公司認(rèn)為，到 2030 年代初，它將在太空中擁有一個(gè) 40 兆瓦的數(shù)據(jù)中心，其數(shù)據(jù)處理成本與地球上的數(shù)據(jù)中心相當(dāng)。

Starcloud 的團(tuán)隊(duì)成員。

Starcloud 是眾多計(jì)劃將計(jì)算外包到太空的公司之一。Axiom Space 公司今年早些時(shí)候也公布了類似的計(jì)劃。總部位于佛羅里達(dá)州的 Lonestar Holdings 公司今年早些時(shí)候通過 Intuitive Machines-2 任務(wù)將一個(gè)小型數(shù)據(jù)中心送上月球，并計(jì)劃在未來幾年內(nèi)在月球上建立大型數(shù)據(jù)中心。