Cụm máy tính quỹ đạo lớn nhất thế giới bắt đầu đi vào hoạt động

Mặc dù có nhiều sự đồn đại về các trung tâm dữ liệu trong không gian, thực tế là chưa có nhiều GPU hoạt động ở đó. Khi tình hình bắt đầu thay đổi, mô hình kinh doanh tính toán quỹ đạo trong ngắn hạn đang dần hình thành rõ nét.

Cụm máy tính lớn nhất hiện đang ở trên quỹ đạo được công ty Kepler Communications của Canada phóng vào tháng 1 năm nay. Hệ thống này tự hào sở hữu khoảng 40 bộ xử lý cạnh Nvidia Orin được lắp đặt trên 10 vệ tinh hoạt động, tất cả được liên kết với nhau qua các liên kết truyền thông laser.

Công ty hiện có 18 khách hàng và vừa công bố khách hàng mới nhất vào thứ Hai — Sophia Space, một startup sẽ thử nghiệm phần mềm cho máy tính quỹ đạo độc đáo của mình trên chòm sao vệ tinh của Kepler.

Tầm nhìn của Kepler về hạ tầng không gian

Các chuyên gia dự đoán chúng ta sẽ không thấy các trung tâm dữ liệu quy mô lớn như những gì SpaceX hay Blue Origin hình dung cho đến những năm 2030. Bước đầu tiên sẽ là xử lý dữ liệu được thu thập ngay trên quỹ đạo để cải thiện khả năng của các cảm biến không gian được các công ty tư nhân và cơ quan chính phủ sử dụng.

CEO Mina Mitry của Kepler chia sẻ với TechCrunch rằng công ty không tự xem mình là một công ty trung tâm dữ liệu, mà là cơ sở hạ tầng cho các ứng dụng trong không gian. Họ muốn trở thành một lớp cung cấp dịch vụ mạng cho các vệ tinh khác trong không gian, hoặc cho máy bay không người lái và máy bay ở bầu trời bên dưới.

Đối với Kepler, sự hợp tác này giúp chứng minh tính hữu ích của mạng lưới của họ. Hiện tại, họ đang vận chuyển và xử lý dữ liệu được tải lên từ mặt đất hoặc được thu thập bởi các tải trọng được lưu trữ trên tàu vũ trụ của chính mình. Nhưng khi lĩnh vực này trưởng thành, công ty kỳ vọng sẽ bắt đầu kết nối với các vệ tinh bên thứ ba để cung cấp dịch vụ mạng và xử lý.

Thách thức về làm mát và giải pháp của Sophia

Ngược lại, Sophia đang phát triển các máy tính không gian được làm mát thụ động, có thể giải quyết một trong những thách thức chính của các trung tâm dữ liệu quy mô lớn trên quỹ đạo: giữ cho các bộ xử lý mạnh mẽ không bị quá nhiệt mà không cần xây dựng và phóng các hệ thống làm mát chủ động nặng nề và đắt đỏ.

Trong sự hợp tác mới này, Sophia sẽ tải hệ điều hành độc quyền của mình lên một trong các vệ tinh của Kepler và cố gắng khởi chạy cũng như cấu hình nó trên sáu GPU nằm trên hai tàu vũ trụ. Loại hoạt động này là điều cơ bản trong một trung tâm dữ liệu trên mặt đất, và đây là lần đầu tiên nó được thử nghiệm trên quỹ đạo. Đảm bảo phần mềm hoạt động tốt trên quỹ đạo sẽ là một bài tập giảm rủi ro quan trọng đối với Sophia trước khi phóng vệ tinh đầu tiên vào cuối năm 2027.

Xử lý cạnh và tương lai của trung tâm dữ liệu không gian

Ông Mitry cho biết các công ty vệ tinh hiện đang lên kế hoạch cho các tài sản trong tương lai dựa trên mô hình này, chỉ ra lợi ích của việc chuyển xử lý cho các cảm biến tiêu thụ nhiều điện năng hơn, như radar khẩu độ tổng hợp (SAR). Quân đội Mỹ là một khách hàng quan trọng cho loại công việc này khi họ phát triển hệ thống phòng thủ tên lửa mới dựa trên việc vệ tinh phát hiện và theo dõi các mối đe dọa. Kepler đã chứng minh liên kết laser từ không gian xuống không khí trong một bản demo cho chính phủ Mỹ.

Loại xử lý cạnh này — xử lý dữ liệu ngay tại nơi nó được thu thập để phản hồi nhanh hơn — là nơi các trung tâm dữ liệu quỹ đạo ban đầu sẽ chứng minh giá trị của mình. Tầm nhìn này giúp Sophia và Kepler khác biệt với các công ty không gian lâu đời như SpaceX và Blue Origin, hoặc các startup như Starcloud và Aetherflux đang huy động vốn lớn để tập trung vào các trung tâm dữ liệu quy mô lớn với bộ xử lý kiểu trung tâm dữ liệu.

"Bởi vì chúng tôi tin rằng nhu cầu chủ yếu là suy luận (inference) hơn là huấn luyện (training), chúng tôi muốn có nhiều GPU phân tán thực hiện suy luận, thay vì một siêu GPU có khả năng xử lý khối lượng công việc huấn luyện," ông Mitry nói với TechCrunch. "Nếu thứ này tiêu tốn hàng kilowatt điện năng mà bạn chỉ chạy 10% thời gian, thì nó không thực sự hữu ích. Trong trường hợp của chúng tôi, GPU của chúng tôi chạy 100% thời gian."

Khi các trung tâm dữ liệu mặt đất bị hạn chế

Và một khi các công nghệ này được chứng minh trên quỹ đạo, bất cứ điều gì cũng có thể xảy ra. CEO của Sophia, Rob DeMillo, chỉ ra rằng bang Wisconsin vừa áp dụng lệnh cấm xây dựng trung tâm dữ liệu vào tuần trước, điều mà một số nhà lập pháp Quốc hội Mỹ cũng đang thúc đẩy. Bất cứ điều gì hạn chế các trung tâm dữ liệu trên Trái Đất, theo mắt họ, đều làm cho giải pháp thay thế dựa trên không gian trở nên hấp dẫn hơn.

"Không còn trung tâm dữ liệu nào ở đất nước này nữa," ông DeMillo suy ngẫm. "Mọi chuyện sẽ trở nên kỳ lạ từ đây."