關(guān)于太空數(shù)據(jù)中心的討論熱度持續(xù)高漲，但實(shí)際上目前軌道上的GPU數(shù)量仍然相當(dāng)有限。隨著這一局面逐步改變，在軌計(jì)算的近期商業(yè)圖景也開始逐漸清晰。

目前在軌運(yùn)行規(guī)模最大的計(jì)算集群由加拿大Kepler Communications于今年1月發(fā)射升空，搭載約40枚英偉達(dá)Orin邊緣處理器，分布在10顆在役衛(wèi)星上，各衛(wèi)星之間通過激光通信鏈路相互連接。

目前，該公司已擁有18家客戶，并于本周一宣布了最新合作方——Sophia Space。這家初創(chuàng)公司將在Kepler的衛(wèi)星星座上測試其獨(dú)特在軌計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)。

業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為，SpaceX和Blue Origin等公司所構(gòu)想的大規(guī)模太空數(shù)據(jù)中心，要到2030年代才有望實(shí)現(xiàn)。近期最重要的一步，是對在軌采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，從而提升私營企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)所使用的天基傳感器的整體性能。

Kepler首席執(zhí)行官M(fèi)ina Mitry在接受TechCrunch采訪時(shí)表示，公司并不將自身定位為數(shù)據(jù)中心企業(yè)，而是太空應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施提供商。其目標(biāo)是成為一個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層，為其他在軌衛(wèi)星，乃至低空飛行的無人機(jī)和航空器提供連接服務(wù)。

Sophia則致力于研發(fā)被動冷卻式太空計(jì)算機(jī)，有望解決在軌大規(guī)模數(shù)據(jù)中心面臨的核心難題之一：在無需搭載沉重且昂貴的主動冷卻系統(tǒng)的前提下，有效防止高性能處理器過熱。

根據(jù)此次合作協(xié)議，Sophia將把其專有操作系統(tǒng)上傳至Kepler的一顆衛(wèi)星，并嘗試在兩艘航天器上的六枚GPU之間完成系統(tǒng)啟動與配置。這類操作在地面數(shù)據(jù)中心中屬于基礎(chǔ)性工作，而在軌道上進(jìn)行尚屬首次。確保軟件能夠在軌道環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行，將是Sophia在其首顆計(jì)劃于2027年底發(fā)射的衛(wèi)星升空前，降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵驗(yàn)證步驟。

對于Kepler而言，此次合作有助于證明其網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用價(jià)值。目前，該公司主要承載和處理從地面上傳的數(shù)據(jù)，或由自身航天器上搭載載荷所采集的數(shù)據(jù)。隨著行業(yè)的不斷成熟，公司預(yù)計(jì)未來將與第三方衛(wèi)星建立連接，提供網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算服務(wù)。

Mitry表示，衛(wèi)星公司正在圍繞這一模式規(guī)劃未來資產(chǎn)，特別是針對合成孔徑雷達(dá)等高功耗傳感器，將處理任務(wù)卸載至邊緣節(jié)點(diǎn)具有顯著優(yōu)勢。美國軍方正在開發(fā)一套以衛(wèi)星探測和跟蹤威脅目標(biāo)為核心的新型導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，因此也成為此類業(yè)務(wù)的重要客戶。Kepler已在為美國政府進(jìn)行的一次演示中，成功驗(yàn)證了星地激光鏈路技術(shù)。

這種邊緣計(jì)算模式——在數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)處理以加快響應(yīng)速度——正是在軌數(shù)據(jù)中心率先體現(xiàn)價(jià)值的領(lǐng)域。這一發(fā)展方向也使Sophia和Kepler有別于SpaceX、Blue Origin等成熟太空企業(yè)，以及Starcloud、Aetherflux等正大規(guī)模募資、專注于建設(shè)數(shù)據(jù)中心級處理器大規(guī)模集群的初創(chuàng)公司。

"我們判斷，未來在軌計(jì)算更多將是推理而非訓(xùn)練，因此我們希望部署更多執(zhí)行推理任務(wù)的分布式GPU，而不是一個承擔(dān)訓(xùn)練工作負(fù)載的超級GPU，"Mitry對TechCrunch說道，"如果一臺設(shè)備耗電數(shù)千瓦，卻只有10%的時(shí)間在運(yùn)行，那效率就太低了。而我們的GPU是滿負(fù)荷運(yùn)行的。"

一旦這些技術(shù)在軌道上得到驗(yàn)證，未來將充滿無限可能。Sophia首席執(zhí)行官Rob DeMillo指出，威斯康星州上周剛剛通過了一項(xiàng)禁止新建數(shù)據(jù)中心的法案，國會中也有部分議員在推動類似立法。在他們看來，任何限制地面數(shù)據(jù)中心建設(shè)的舉措，都將使太空數(shù)據(jù)中心方案更具吸引力。

"這個國家不讓再建數(shù)據(jù)中心了，"DeMillo感慨道，"接下來的發(fā)展會很有意思。"

Q&A

Q1：Kepler Communications在軌計(jì)算集群有多大規(guī)模？

A：Kepler Communications于2025年1月發(fā)射的在軌計(jì)算集群，目前是全球規(guī)模最大的在軌計(jì)算集群，搭載約40枚英偉達(dá)Orin邊緣處理器，分布在10顆在役衛(wèi)星上，各衛(wèi)星之間通過激光通信鏈路互聯(lián)。公司目前已積累18家商業(yè)客戶，業(yè)務(wù)涵蓋數(shù)據(jù)承載、實(shí)時(shí)處理及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

Q2：Sophia Space的被動冷卻太空計(jì)算機(jī)解決了什么問題？

A：太空中缺乏空氣對流，高性能處理器極易過熱，而傳統(tǒng)主動冷卻系統(tǒng)體積大、重量重、成本高，對衛(wèi)星發(fā)射造成較大負(fù)擔(dān)。Sophia Space研發(fā)的被動冷卻太空計(jì)算機(jī)，能夠在無需主動冷卻系統(tǒng)的情況下維持處理器正常工作溫度，是推動在軌大規(guī)模數(shù)據(jù)中心落地的關(guān)鍵技術(shù)突破之一。

Q3：在軌數(shù)據(jù)中心為什么更適合做推理而不是訓(xùn)練？

A：根據(jù)Kepler CEO Mitry的觀點(diǎn)，在軌計(jì)算環(huán)境中，GPU需要盡量保持高利用率才能體現(xiàn)價(jià)值。大模型訓(xùn)練需要集中式超大規(guī)模算力，且運(yùn)行時(shí)間不連續(xù)，不適合資源有限的衛(wèi)星環(huán)境。而推理任務(wù)可以分布式部署，實(shí)時(shí)響應(yīng)傳感器數(shù)據(jù)，能讓GPU保持100%運(yùn)行，更符合在軌計(jì)算的資源特性和應(yīng)用場景需求。