太空數(shù)據(jù)中心的概念早已不再局限于科幻小說。隨著SpaceX、Blue Origin等公司紛紛入局，將太空用于計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的想法正在獲得越來越多的關(guān)注。

然而，盡管無限太陽能、繞開地球電網(wǎng)限制等潛在優(yōu)勢(shì)頗具吸引力，成本、技術(shù)與運(yùn)營可行性方面的挑戰(zhàn)表明，前方仍是一段漫長的道路。

剛完成轟動(dòng)性IPO的SpaceX，不僅因其發(fā)射業(yè)務(wù)和Starlink衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)備受矚目，還因其將數(shù)據(jù)中心送入太空的計(jì)劃而引發(fā)廣泛關(guān)注。

該公司已向FCC申請(qǐng)批準(zhǔn)一項(xiàng)太陽能驅(qū)動(dòng)的太空數(shù)據(jù)中心星座計(jì)劃，擬部署多達(dá)100萬顆衛(wèi)星，通過光學(xué)通信互聯(lián)，并與Starlink整合，實(shí)現(xiàn)向地球的數(shù)據(jù)傳輸。

據(jù)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》的一篇報(bào)道，SpaceX首顆AI衛(wèi)星的設(shè)計(jì)算力約等于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的一個(gè)機(jī)柜。電力將由兩組太陽能電池板提供，總翼展約70米，冷卻則依靠約9米長的大型散熱器。公司還計(jì)劃大幅擴(kuò)展Starlink制造設(shè)施，AI衛(wèi)星的生產(chǎn)預(yù)計(jì)明年啟動(dòng)。

這一方案的吸引力不言而喻——太空可提供近乎無限的太陽能，無需面對(duì)本地許可審批，也不受日益制約地球數(shù)據(jù)中心發(fā)展的電網(wǎng)瓶頸影響。

然而，相關(guān)技術(shù)在很大程度上仍停留于理論層面。軌道數(shù)據(jù)中心從未實(shí)現(xiàn)商業(yè)規(guī)模部署，其經(jīng)濟(jì)可行性高度依賴于更低的發(fā)射成本，諸多運(yùn)營挑戰(zhàn)也尚未得到解決。

地面數(shù)據(jù)中心的補(bǔ)充而非替代

仲量聯(lián)行（JLL）近期發(fā)布的一份報(bào)告，嘗試分析軌道計(jì)算實(shí)現(xiàn)商業(yè)可行性所需具備的條件。報(bào)告認(rèn)為，天基設(shè)施更可能是對(duì)地面數(shù)據(jù)中心的補(bǔ)充，而非取而代之。

目前，電網(wǎng)接入周期從孟買等市場(chǎng)的約兩年，到日本部分受限地區(qū)的多達(dá)10年不等，這一挑戰(zhàn)推動(dòng)了投資者對(duì)替代方案的興趣。

"大約一年前，當(dāng)相關(guān)報(bào)道開始大量涌現(xiàn)時(shí)，我們的客戶就開始詢問太空數(shù)據(jù)中心的問題了，"仲量聯(lián)行數(shù)據(jù)中心研究全球負(fù)責(zé)人Andrew Batson對(duì)《數(shù)據(jù)中心知識(shí)》表示，"主要是投資方客戶在問。"

Batson表示，討論的核心在于這一概念對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施投資可能產(chǎn)生的影響。

"投資者問的是：'這對(duì)我們?cè)诘厍蛏系拈L期數(shù)據(jù)中心投資構(gòu)成什么風(fēng)險(xiǎn)？'"他說。

AI訓(xùn)練是重要應(yīng)用場(chǎng)景

即便在樂觀情景下，仲量聯(lián)行也不認(rèn)為數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)會(huì)大規(guī)模遷移至軌道。報(bào)告認(rèn)為，某些特定工作負(fù)載可能比其他類型更適合在太空中運(yùn)行。

AI訓(xùn)練、大規(guī)模仿真、批處理以及直接在軌道上產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，通常對(duì)延遲不敏感，且需要消耗大量能源。實(shí)時(shí)推理和面向用戶的應(yīng)用則很可能仍需部署在更靠近地球用戶的位置。

"最顯而易見的應(yīng)用場(chǎng)景就是AI訓(xùn)練，"Batson說。

然而，障礙依然巨大。輻射暴露、硬件更換、碎片風(fēng)險(xiǎn)、冷卻系統(tǒng)、衛(wèi)星生命周期以及發(fā)射成本，都是不可忽視的挑戰(zhàn)。

報(bào)告指出，目前已有超過17,000顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行，另有約44,000個(gè)被追蹤的、尺寸超過10厘米的物體存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)。

"另一個(gè)障礙是將技術(shù)送入太空的成本，這仍是一個(gè)關(guān)鍵門檻，"Batson說。

報(bào)告認(rèn)為，每千克約500美元是軌道計(jì)算在成本上能與地面方案競(jìng)爭(zhēng)的臨界點(diǎn)。SpaceX的星艦項(xiàng)目目標(biāo)發(fā)射成本約為每千克200美元，而目前獵鷹9號(hào)的成本約為每千克2,700美元。

太空數(shù)據(jù)中心競(jìng)賽加速

目前，仲量聯(lián)行將軌道數(shù)據(jù)中心視為長期可能性，而非即將到來的轉(zhuǎn)變。

"這不是一項(xiàng)明天就能就緒的技術(shù)，"Batson坦言。

他補(bǔ)充說，即便十年后，軌道設(shè)施在整體市場(chǎng)中也可能只占很小一部分，也許是總算力的5%到10%。

杰夫·貝索斯旗下的Blue Origin也已加入軌道計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)，于今年3月向FCC提交了"日出計(jì)劃"方案，擬建設(shè)一個(gè)由51,600顆太陽同步衛(wèi)星組成的天基數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)行高度在地球上空500至1,800公里之間。

美國科技初創(chuàng)公司Orbital計(jì)劃于2027年4月搭乘SpaceX獵鷹9號(hào)發(fā)射測(cè)試衛(wèi)星，以驗(yàn)證持續(xù)GPU運(yùn)算、輻射抗性以及軌道AI推理能力。

其他相關(guān)探索也在推進(jìn)中，包括紅帽與Axiom Space計(jì)劃在國際空間站開展的軌道數(shù)據(jù)中心測(cè)試、Lonestar Data Holdings已成功完成的月球數(shù)據(jù)中心載荷任務(wù)，以及Rotonium推動(dòng)研發(fā)天基量子計(jì)算機(jī)的努力。

Q&A

Q1：太空數(shù)據(jù)中心有哪些實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景？

A：根據(jù)仲量聯(lián)行報(bào)告，太空數(shù)據(jù)中心最適合的應(yīng)用場(chǎng)景包括AI訓(xùn)練、大規(guī)模仿真、批處理以及直接在軌道上產(chǎn)生的數(shù)據(jù)處理。這些工作負(fù)載對(duì)延遲不敏感，但需要消耗大量能源，恰好契合太空中近乎無限的太陽能供給優(yōu)勢(shì)。而實(shí)時(shí)推理和面向用戶的應(yīng)用，由于對(duì)延遲要求較高，仍會(huì)部署在靠近地球用戶的位置。

Q2：SpaceX的太空數(shù)據(jù)中心計(jì)劃具體是怎樣的？

A：SpaceX已向FCC申請(qǐng)批準(zhǔn)一項(xiàng)太陽能驅(qū)動(dòng)的太空數(shù)據(jù)中心星座計(jì)劃，擬部署多達(dá)100萬顆衛(wèi)星，通過光學(xué)通信互聯(lián)，并與Starlink整合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回傳地球。首顆AI衛(wèi)星的算力約等于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的一個(gè)機(jī)柜，由兩組總翼展約70米的太陽能電池板供電，并配備約9米長的散熱器用于冷卻，AI衛(wèi)星生產(chǎn)預(yù)計(jì)明年啟動(dòng)。

Q3：太空數(shù)據(jù)中心在成本上能和地面數(shù)據(jù)中心競(jìng)爭(zhēng)嗎？

A：目前還難以實(shí)現(xiàn)。仲量聯(lián)行報(bào)告指出，每千克約500美元是軌道計(jì)算具備成本競(jìng)爭(zhēng)力的臨界點(diǎn)。SpaceX星艦項(xiàng)目目標(biāo)是將發(fā)射成本降至每千克約200美元，但目前獵鷹9號(hào)的成本仍約為每千克2,700美元，差距較大。整體來看，太空數(shù)據(jù)中心的經(jīng)濟(jì)可行性高度依賴發(fā)射成本的持續(xù)下降，短期內(nèi)尚難形成商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。