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Image Credits:Sophia Space
隨著航天企業迫切希望將最先進芯片送入軌道,如何為這些高性能處理器散熱成為首要難題。
英偉達(Nvidia)首席執行官Jensen Huang在公司最近的財報電話會議上,被問及天基數據中心時表示:“太空環境溫度很低……但沒有空氣對流,散熱只能依靠熱傳導?!?/span>
如今,Sophia Space已完成1000萬美元融資,投資方包括Alpha Funds、KDDI Green Partners Fund與Unlock Venture Partners。該公司計劃先在地面驗證一種新型太空計算機被動散熱方案,隨后向Apex Space采購衛星平臺,力爭在2027年底或2028年初實現在軌驗證。
SpaceX、谷歌、Starcloud等公司都在為計劃中的太空數據中心星座研究傳統衛星結構,這類方案依靠大型散熱器讓芯片保持理想溫度。但Sophia Space的創始團隊 —— 首席技術官Leon Alkalai、首席執行官Rob DeMillo及首席增長官Brian Monnin —— 則采用了截然不同的技術路線。
該公司的技術來源十分特別:源自加州理工學院一項耗資1億美元的專項計劃,旨在研發可向地面輸電的軌道太陽能電站。研究人員最終選定了一種帆狀結構,與方方正正的傳統衛星相比,它更輕薄、更具柔性。
盡管技術與政策上的難題讓向地面供電難以實現,但曾任職于加州理工學院下屬噴氣推進實驗室(JPL)的Alkalai卻靈光一閃:可以把這套設計用來給太空處理器散熱。(太空太陽能初創公司Aetherflux也有過類似思路。https://spacenews.com/space-based-solar-power-startup-aetherflux-enters-orbital-data-center-race/)
作為英偉達的合作伙伴,Sophia公司設計了集成太陽能板的模塊化服務器機架,并將其命名為TILES。該設備尺寸為1米× 1米,厚度僅幾厘米。DeMillo表示,憑借這種超薄結構,處理器可以直接貼在被動式均熱板上,從而不再需要主動散熱系統。他預計,設備所產生電力的92%將用于計算處理,相比傳統設計有顯著提升。不過,這種架構需要一套精密的軟件管理系統,來平衡各處理器之間的負載與運行狀態。
到21世紀30年代,Sophia希望用數千塊TILE模塊搭建更大規模的太空數據中心,規劃建造50米×50米的結構,提供1兆瓦算力。DeMillo認為,用效率更低的系統建設太空數據中心不具備經濟性,而且采用單體結構,而非激光連接的分布式網絡,會更容易落地實施。
不過在此之前,Sophia計劃先將TILE模塊提供給需要在軌計算解決方案的衛星運營商。潛在合作領域包括:產生大量傳感數據的地球觀測衛星;美國國防部正投入巨資建設的導彈預警與跟蹤系統;以及乃至日益復雜的通信網絡。
DeMillo在接受 TechCrunch 采訪時表示:“衛星行業一個鮮為人知的痛點是:我們在太空中部署了各種性能出色的傳感器,它們每隔幾分鐘就能產生TB甚至PB級的數據,但大部分數據都會被直接丟棄。原因很簡單:衛星無法在星上完成計算處理,也沒法足夠快速地把數據來回傳回地面。”

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