数据中心将勇踏前人未至之境：南大研究人员指明方向

【新加坡】南洋理工大学（NTU）的研究人员在周一（10月27日）发表于《自然·电子学》（Nature Electronics）的一项研究中，为太空数据中心勾勒出一条“切实可行的路径”。

科学家们表示，这可能利用无限的太阳能和免费的冷却技术，为可持续计算铺平道路。

这项研究是在亚马逊创始人杰夫·贝索斯（Jeff Bezos）本月早些时候做出预测后发布的。贝索斯预测，吉瓦级数据中心可在10至20年内建于太空。

数据中心需要大量土地、水和能源，同时也会产生大量二氧化碳排放。因此，将碳中和设施建在距地面约160至2000公里的近地轨道，或能同时解决这三大问题。

南大研究人员称，得益于太空的极度寒冷，太空数据中心可提供“无限”太阳能和自然辐射冷却的优势。与此同时，Goldman Sachs的数据预测，到2030年，数据中心的电力需求将增长165%。

根据新加坡资讯通信媒体发展局的数据，数据中心消耗了全国7%的电力；预计到2030年，这一比例将升至12%。

根据Turner & Townsend的数据中心成本指数，新加坡也是2024年全球第二昂贵的数据中心市场，平均每瓦负载成本为13.80美元，即约每兆瓦1170万美元。

领导该研究的南大研究生教育协理教务长温拥港博士（Dr Wen Yonggang）说：“通过利用太阳的能量和太空的寒冷真空环境，轨道数据中心可以改变全球的计算模式。”

在其中一个拟议模型中，配备了人工智能（AI）加速器的成像或传感卫星，可以直接在轨道上处理原始数据，仅将处理后的必要信息传输回地球。

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这种方法可将数据传输量减少一百倍以上，从而显著降低能耗和延迟。

另一种方案是，由配备服务器、宽带链路、太阳能电池板和辐射冷却器的卫星组成星座，共同执行从科学模拟到AI模型训练等复杂的计算任务。

研究人员表示，以当今的卫星和计算技术来看，这些分布式星座在技术上是可行的，并且可以随着时间的推移逐步扩大规模。

中国已经开始探索此类解决方案，并于5月发射了12颗卫星，用于构建一个天基计算星座，该星座未来可能扩展到多达2800颗卫星。

该研究团队与南大旗下的深度科技初创公司 Red Dot Analytics 合作，开发了一个太空数据中心的数字孪生模型。

南大表示，该模型模拟了预期的功耗、冷却和太阳能发电情况，最终结果表明，太空的寒冷真空环境能比在地球上更有效地散热。

预计火箭发射所增加的排放，将在太阳能轨道数据中心运行的“几年内”被抵消。

法国的 Thales Alenia Space 公司去年也发现，将数据中心送入太空以利用太阳能，可能是一个更环保的解决方案。

然而，该公司警告称，要有效减少火箭发射的排放，需要开发一种生命周期碳排放量比现有选择少10倍的运载火箭——而这种火箭目前尚不存在。