Mặc dù khái niệm "trung tâm dữ liệu không gian" rất được săn đón trong những năm gần đây nhưng số lượng GPU thực sự được triển khai trên quỹ đạo không gian vẫn còn rất ít. Giờ đây, tình hình này đang bắt đầu thay đổi và mô hình kinh doanh sức mạnh tính toán quỹ đạo trong tương lai gần đang dần trở nên rõ ràng hơn.

Vào tháng 1 năm nay, công ty Kepler Communications của Canada đã triển khai cụm điện toán quỹ đạo lớn nhất thế giới trên quỹ đạo: khoảng 40 NVIDIA Orin trên 10 vệ tinh hoạt động trên quỹ đạo. bộ xử lý biên và được kết nối với nhau thông qua các liên kết laser giữa các vệ tinh. Kepler đã có 18 khách hàng và hôm thứ Hai, họ đã công bố khách hàng mới nhất của mình, công ty khởi nghiệp Sophia Space, sẽ thử nghiệm phần mềm máy tính quỹ đạo độc đáo của mình trên chòm sao Kepler.

Các chuyên gia trong ngành dự đoán rằng các trung tâm dữ liệu không gian quy mô lớn do các công ty như SpaceX và Blue Origin hình thành có thể không được triển khai cho đến những năm 2030. Cho đến lúc đó, giai đoạn đầu tiên của các cơ hội thương mại nằm ở việc xử lý tại chỗ dữ liệu được thu thập trên quỹ đạo để nâng cao khả năng cảm biến cho nhiều loại trọng tải không gian thương mại và chính phủ.

Giám đốc điều hành Kepler Meena Mitri cho biết công ty không định vị mình là "công ty trung tâm dữ liệu" mà là nhà cung cấp cơ sở hạ tầng cho các ứng dụng không gian. Nó hy vọng sẽ trở thành lớp dịch vụ mạng cho các vệ tinh khác trên quỹ đạo, cũng như máy bay không người lái và máy bay ở độ cao thấp hơn, cung cấp cho chúng khả năng kết nối và hỗ trợ sức mạnh tính toán.

Khác với định vị hướng đến mạng của Kepler, Sophia đang phát triển một máy tính không gian được làm mát thụ động, cố gắng giải quyết một trong những thách thức chính mà các trung tâm dữ liệu quy mô lớn trên quỹ đạo phải đối mặt: cách tản nhiệt cho bộ xử lý hiệu suất cao mà không cần dựa vào hệ thống làm mát chủ động cồng kềnh và đắt tiền. Trong sự hợp tác mới giữa hai bên, Sophia sẽ tải hệ điều hành tự phát triển của mình lên một trong các vệ tinh của Kepler và cố gắng hoàn thành quá trình khởi động và cấu hình hệ thống trên hai tàu vũ trụ và tổng cộng sáu GPU. Kiểu hoạt động này đã phổ biến ở các trung tâm dữ liệu trên mặt đất, nhưng đây là lần đầu tiên trong môi trường quỹ đạo và được coi là thử nghiệm "giảm rủi ro" quan trọng trước khi Sophia phóng vệ tinh đầu tiên của riêng mình vào cuối năm 2027.

Đối với Kepler, sự hợp tác này là một bước quan trọng trong việc chứng minh giá trị của mạng lưới của nó. Hiện tại, chòm sao của nó chủ yếu mang và xử lý dữ liệu đường lên từ mặt đất hoặc từ "trọng tải được lưu trữ" được mang trên tàu vũ trụ của chính nó. Khi ngành công nghiệp phát triển, Kepler dự kiến ​​sẽ dần dần kết nối với nhiều vệ tinh của bên thứ ba hơn để cung cấp các dịch vụ xử lý mạng và trên quỹ đạo. Mitri cho biết ngày càng có nhiều công ty vệ tinh lên kế hoạch bố trí tài sản trong tương lai dựa trên mô hình này, đặc biệt là đối với các cảm biến công suất cao như radar khẩu độ tổng hợp, nơi việc xử lý dữ liệu bên ngoài cho các nút điện toán bên ngoài có những lợi thế rõ ràng. Quân đội Hoa Kỳ là một khách hàng quan trọng cho những nhu cầu như vậy. Hệ thống phòng thủ tên lửa thế hệ mới của nước này chủ yếu dựa vào vệ tinh để phát hiện và theo dõi các mục tiêu đe dọa. Kepler trước đây đã hoàn thành việc xác minh liên kết laser từ vệ tinh đến mặt đất như một phần của dự án trình diễn của chính phủ Hoa Kỳ.

Loại "điện toán biên" này - xử lý dữ liệu cục bộ tại vị trí thu thập dữ liệu để cải thiện tốc độ phản hồi - được coi là kịch bản đầu tiên trong đó các trung tâm dữ liệu quỹ đạo sẽ chứng tỏ giá trị của chúng. Chính lựa chọn con đường này đã tạo nên sự khác biệt giữa hướng phát triển của Kepler và Sophia với các công ty hàng không vũ trụ lớn như SpaceX và Blue Origin, cũng như các công ty khởi nghiệp như Starcloud và Aetherflux tập trung vào xây dựng kiến ​​trúc trung tâm dữ liệu giống trái đất và sử dụng bộ xử lý cấp trung tâm dữ liệu.

Mitri nhấn mạnh rằng từ quan điểm logic kinh doanh, nhóm tin rằng các ứng dụng không gian sẽ chủ yếu dựa trên lý luận hơn là đào tạo, do đó, họ có xu hướng triển khai một số lượng lớn GPU phân tán cho các nhiệm vụ lý luận hơn là một số lượng nhỏ "siêu GPU" với khả năng đào tạo siêu hạng. Ông chỉ ra: “Nếu một bộ xử lý tiêu thụ vài kilowatt điện nhưng chỉ hoạt động được 10% thời gian thì điều đó thực sự không có ý nghĩa gì nhiều”. "Trong mô hình của chúng tôi, GPU về cơ bản đang chạy ở mức tải 100%."

Sau khi loại công nghệ này được xác minh trong môi trường quỹ đạo, trí tưởng tượng về sức mạnh tính toán không gian sẽ được mở rộng hơn nữa. Giám đốc điều hành Sophia Rob DeMillo chỉ ra rằng bang Wisconsin ở Hoa Kỳ vừa thông qua dự luật vào tuần trước cấm xây dựng các trung tâm dữ liệu mới ở đó và một số nhà lập pháp ở cấp liên bang ở Hoa Kỳ cũng đã đề xuất những hạn chế tương tự. Theo quan điểm của ông, bất kỳ chính sách nào hạn chế việc mở rộng các trung tâm dữ liệu mặt đất sẽ làm tăng sức hấp dẫn của các trung tâm dữ liệu không gian một cách khách quan.

“Có thể sẽ không bao giờ có trung tâm dữ liệu mới ở đất nước này nữa,” DeMillo nói với một chút mỉa mai. "Nó sẽ trở nên kỳ lạ hơn."