图源：Lumen Orbit

出品｜搜狐科技

作者｜王一鸣

编辑｜杨锦

地球环境已经不能满足人类训练AI模型了。

Lumen Orbit的CEO Philip Johnston表示，外太空是数据中心运行大模型的“天堂”，那里有充足的太阳能、极寒环境和广袤无垠的空间。

现如今，能源问题已经成为训练AI模型的绊脚石。我们就拿OpenAI的GPT-3为例，它的耗电量为1287兆瓦时，相当于上百个家庭一整年的用电量；也相当于3000辆电动汽车一起跑，每辆车都能跑32万公里。

根据业内人士预测，到2025年，AI业务关联的数据中心业务所使用的电量占比将会从2%增加至10%。

OpenAI创始人山姆·奥特曼认为，未来AI技术取决于能源突破，其中，更绿色的能源，特别是核聚变能源，或者是更便宜的太阳能，以及储能技术的可获得性，是人工智能发展快慢的重要因素。

埃隆·马斯克表示，“我们今天⾯临硅短缺，⼤概⼀年后就会缺降压的变压器，然后⼤约两年后电⼒也会短缺”。

在这个背景下，一家由Y-Combinator投资的创业公司Lumen Orbit 提出了“上天”的想法，在地外空间既可以让太阳供电，也可以享受接近“绝对零度”（零下273.15度）的散热，还能无限扩展规模不用付房租。

成本仅为地面的二十分之一

由于数据中⼼是在外部空间，所以它可以全天追着太阳跑使用太阳能，不受昼夜交替、天⽓和⼤⽓衰减的影响。

在美国，地面太阳能发电厂由于受到天气和昼夜交替等因素影响，发电的效率只有24%。然而，在外太空，发电效率可直接飙升至95%，比地面高出5倍以上。

Lumen Orbit估计，太空数据中心在10年内的运行成本只需要820万美元，其中发射数据中心所需的估计500万美元，该数据中心将采用模块化设计。

作为对比，在地面上的数据中心整体运行成本高达1.67亿美元。

由于太阳能源是免费的，所以我们就算10年内这些太阳能可以产生40兆⽡时的电力，那么平摊下来发电成本大概就是0.002美元/千⽡时。相比之下，发达国家的商用电价大约为0.045美元/千⽡时，所以单就能源成本而言，外太空的成本仅为地面的二十二分之一。

Lumen Orbit期望在10年内，数据中心的能源成本可以降低至200万美元。与此相比，位于地面上并且拥有相同效能的数据中心，它所需要的电费高达1.4亿美元。

Lumen Orbit从第一性原理出发，已经设计出来一系列实施方案了。

为了能充分使用恒星级能源——太阳能，Lumen Orbit计划把太空数据中心跟一个4公里 x 4公里的巨大太阳能电池阵列相连接。

图片中心位置为数据中心

按照当前AI的发展速度来看，未来一定会出现Llama 5或GPT-6这样的模型。然而，训练这些模型已经远远超过目前大型发电厂的供电能力，所以说“上天”成为今后AI模型达成可持续发展的路径之一。

众所周知，宇宙中的温度极低，可低至零下270摄氏度，此温度与宇宙微波背景的温度相对应。如果想用环境温度给数据中心散热，就需要一种能够保持在20摄氏度的1米 x 1米散热器，运行功率约850w，这是太阳能电池板每平方米发电量的3倍。

研究人员预估这些散热器大概的尺寸是太阳能电池阵列的三分之⼀，但最终还是取决于散热器的情况。

在大部分轨道上，环境温度几乎不会有任何波动，这也就意味着数据中心可以稳定地保持特定温度。

太空中，为服务器散热的思路与地球表面的情况截然不同。因此，Lumen Orbit团队能够采用比常规散热器更简单、高效的架构。

这种散热方案使得太空数据中心的能源效率完全可以与地面的数据中心相媲美。

冷却费用、冷却水和备用电源也几乎不需要，这又省下了超过2700万美元。

数据中心所消耗的电力将会达到前所未有的高度，功率直接迈入吉瓦行列（1吉瓦=10亿瓦）。

值得注意的是，在地面上的数据中心集群几乎只能2D层面上进行扩展，然而外太空可以在3D空间任意方向进行扩展。

在数据中心网络架构方面，与地面上数据中心的集装箱类似，每一个箱子都会有一组机架，包含计算和存储单元、内置⽹络、电源和冷却设施。这种集装箱设计通过单个机械端⼝，与数据中⼼的⽹络、电源和冷却设施连接。

为了发射数据中心到外太空，Lumen Orbit希望使用新型、可重复使⽤、经济⾼效的重型运载火箭，比如Starship和New Glenn。发射成本的降低让数据中心进入地球轨道变得特别容易，这同时也意味着其维护成本将大大降低。

目前，Lumen Orbit已经在华盛顿州雷德蒙德建立了航天器制造工厂，正在制造和测试第一艘航天器，它会搭载发射至太空的速度最快的GPU。

他们计划在高度约315公里的极低地球轨道上部署约300颗卫星。其中，第一颗卫星是一颗60公斤的演示卫星，它应该会在2025年5月坐着SpaceX猎鹰9号火箭发射升空。

Johnston表示，Lumen Orbit正在与Ansys和Solidworks进行合作开展卫星设计和研发，并且正在向联邦通信委员会和国际电信联盟提交申请。

其实在太空架设数据中心的想法也不是Lumen Orbit首次提出的。早在2022年，欧盟投资的ASCEND项目也曾研究过太空数据中心的可行性。

此外，Axiom Space公司正在与Kepler Space和Skyloom展开合作，计划在Axiom Space的首个太空舱上建造一个轨道数据中心，可能会在2026年到2027年间发射。

Lumen Orbit明星阵容

Philip Johnston曾是麦肯锡公司的前合伙人，负责过美国 NASA 卫星项目，还共同创立了一家名为 Opontia 的电子商务企业。

首席技术官Ezra Feilden拥有十年卫星设计的经验，专门从事可部署太阳能电池阵列和大型可展开结构的研究工作。他曾在空客防务与航天公司（SSTL）和牛津航天系统公司工作，并参与了NASA月球探路者任务。

总工程师Adi Oltean曾在SpaceX的Starlink担任首席软件工程师，实现了整个地球覆盖“无线WIFI”。不仅如此，他还曾在微软数据中心部署过第一批大语言模型。