谷歌和SpaceX如何打造新一代太空数据中心

十一月，由SpaceX火箭发射升空的Starcloud公司首颗卫星（搭载英伟达半导体），已然从火箭上分离。

在地面大规模建设AI数据中心，常会遭遇电力紧张的问题，就连冷却系统也需要消耗巨量的水。但在太空，情况则截然不同——光伏电池的发电效率最高可达地面的8倍，而且向太空释放废热也无需冷却用水。如今，以谷歌等为代表的美国科技巨头，正积极将太空数据中心从一个构想推向现实……

美国科技企业正致力于推进在太空中建立用于AI的数据中心的构想。谷歌计划在2027年之前发射搭载其人工智能技术的人造卫星，SpaceX和OpenAI也对此表现出浓厚兴趣。英伟达正在为那些准备发射搭载AI芯片的人造卫星的公司提供支持。未来，太空数据中心或许将逐步取代正在激增的地面AI基础设施。

在卫星中安置服务器，24小时依靠太阳能供电

太空数据中心，指的是在地球轨道上的人造卫星中设置服务器，于宇宙空间进行数据处理与存储的机制。多家企业正描绘着一个宏图：通过控制一群拥有人工智能计算与通信能力的卫星群，来替代地面数据中心。

在宇宙空间，可以利用光伏电池实现昼夜不间断发电。由于地面数据中心在未来难以确保所需的大量电力和水资源，太空数据中心作为一种未来的基础设施形态，正迅速受到各界的关注。

“这是在宇宙空间中拓展机器学习计算能力的大胆挑战。”谷歌已在十一月公布了其太空数据中心项目“太阳捕手计划”。搭载谷歌高性能AI芯片“TPU”的2颗实验卫星，将于2027年初之前发射进入地球轨道。

谷歌透露，在轨道上，光伏电池的发电效率最高可达地面的8倍，几乎可以实现不间断发电。未来将发射多颗将光伏电池与TPU芯片结合的小型人造卫星，并将这些卫星群作为数据中心来使用。

SpaceX的IPO，或许也着眼于数据中心

针对谷歌的这一计划，SpaceX首席执行官埃隆·马斯克在社交平台X上发文称之为“一个好主意”。谷歌的首席执行官桑达尔·皮查伊也在X上回应称“这得益于SpaceX发射技术的惊人进步”。

谷歌并非唯一对太空数据中心感兴趣的公司。众所周知，SpaceX正在推进IPO的准备工作，美国彭博社报道称其融资目的之一，正是为了建立太空数据中心。

OpenAI的首席执行官萨姆·奥尔特曼也是对太空数据中心感兴趣的人士之一。他曾在过去参加的播客节目中表示，在地球上设置数据中心“可能没有意义”。12月有报道称，OpenAI着眼于太空数据中心，已向涉及火箭开发的新兴企业提议收购。

英伟达半导体的太空征程

英伟达支持的美国新兴企业Starcloud，已走在了科技巨头的前头。该公司已于10月向太空发射了搭载由英伟达制造的AI半导体“H100”的卫星。Starcloud的首席执行官预测称，“在10年内，几乎所有新增的数据中心都将建在太空。”

搭载美国英伟达AI半导体的美国Starcloud人造卫星，在发射前进行检查的情形（引自英伟达官网）

英伟达透露，Starcloud 的第一颗卫星重60公斤，大小与小型冰箱差不多。该公司表示，由于在轨道运行时可以向太空释放废热，因此不像地面那样需要用水来进行冷却。美国消费者新闻与商业频道10日报道称，该AI半导体目前仍在运行中，支撑着谷歌的AI模型持续运作。

若在地面建设AI数据中心，将需要100座核电机组的电力

太空数据中心之所以备受关注，其背景在于，在地面上大量建设数据中心将会导致电力不足的困境。

美国彭博新能源财经12月公布的预测称，到2035年，美国数据中心的电力需求规模将达到106吉瓦时，相当于100多座大型核电机组。该预测比仅公布7个月前的数据上调了36%，与2025年的需求相比将增至2.6倍左右。

在美国，新建大型核电站的计划虽已被提出，但建设耗时漫长。冷却数据中心同样需要大量水。此外，由于对建设项目过多以及电费上涨的担忧，公众认为这会带来困扰，反对运动也开始出现。

太空数据中心面临的挑战是成本。谷歌的分析显示，如果将近地轨道的发射成本在2030年代中期降至每公斤200美元，太空数据中心计划将接近实现。而美国麦肯锡公司认为当前成本仍在每公斤1500美元左右。

太空辐射的影响也不容忽视。在辐射量高的太空中，电子设备有可能更容易发生老化和故障。此外，还存在与太空垃圾碰撞等风险，相关研发仍在持续进行中。