Google推出了首颗数据中心卫星,并发布研究证明轨道数据中心可行性,前提是妥善解决网络和编队飞行等问题。
谷歌首颗"Suncatcher"数据中心卫星已成功进入轨道,尽管该公司自身研究表明,在轨道数据中心实现商业可行性之前仍存在重大障碍。Suncatcher项目旨在验证谷歌张量处理器(TPU)能否在发射和太空恶劣环境中幸存,并测试一个假设:轨道上无限供应的太阳能是否足以证明在地球大气层外部署服务器的成本合理。
随着发射公告的发布,谷歌公布了一篇经过同行评审的论文,题为《走向未来的基于太空的高度可扩展人工智能基础设施系统设计》,该论文概述了前路所面临的经济和技术障碍。论文表明,当发射成本降至每公斤200美元时,轨道数据中心才具有可行性。SpaceX和其他火箭运营商在累计发射质量每增加一倍后,成本降低了20%。如果SpaceX保持这一轨迹——需要额外发射370,000吨累计质量,相当于大约1,800次成功的Starship发射(组件重复使用100次)——谷歌认为每公斤200美元在"合理假设下是可信的"。
谷歌尚未披露其计划的数据中心卫星质量,但以Starlink第二代卫星的575公斤作为可比基准。研究人员计算,如果发射成本达到每公斤200美元,太空中单位功率的年成本可能"大约与地面支出相当"——使其在经济上可行。
然而,该研究揭示了实质性的技术挑战。现有网络技术不适合将多颗卫星连接成功能计算集群。论文指出,谷歌的设计需要规模显著更大的卫星间通信,并需要比任何以前或现在的卫星星座更接近的队形飞行。此外,卫星架构本身必须从离散组件发展为高度集成的设计——类似于智能手机将以前独立的系统集成到片上系统的方式。
卫星与地面站之间的光学通信构成了另一个关键障碍。论文指出"健全的光学卫星-地面通信对于规模化运营也至关重要,但需要克服包括大气湍流、高速相对运动误差和精密光束追踪在内的多项挑战"。谷歌引用了美国宇航局(NASA)的TeraByte红外交付(TBIRD)任务作为一个有前景的参考点,该任务已在低地球轨道地面链接上演示了每秒200吉比特的速率。
研究人员得出结论,实现基于太空的数据中心基础设施"将需要持续的研究、对设计的迭代完善以及多个关键未来里程碑的实现"。