地球能源告急？ 數據中心前往宇宙 已獲2100萬美元投資

將數據中心部署於地球軌道，不再是科幻構想。美國新創公司Starcloud與多家科技巨頭正積極推動此計畫。當地球數據中心面臨能源與環境挑戰時，將AI算力送上太空的策略，正為人類文明的發展開闢新路。

Starcloud的宏圖：將數據中心送入地球軌道

美國新創公司Starcloud（原名Lumen Orbit）計畫在今年8月發射一顆搭載NVIDIA H100 晶片的衛星，這將是全球首顆搭載H100晶片的軌道數據中心。該衛星雖耗電僅1千瓦，運算能力尚不如地面數據中心，但其性能將是現有國際太空站及其他衛星運算能力的100倍。

Starcloud的最終目標是在太空中建造首個千兆瓦級別的數據中心。這座數據中心將由4平方公里的太陽能電池陣列供電，內部搭載大量AI晶片。為確保數據傳輸效率，該數據中心將利用雷射技術與現有的衛星網路星座（如SpaceX的Starlink和亞馬遜的Kuiper）通訊。此計畫已獲得Y Combinator孵化器2,100萬美元（約16.4億港元）投資，並與軟銀等潛在大額投資者展開洽談。Starcloud創辦人Philip Johnston表示，若有足夠資源，其5千兆瓦級軌道數據中心的目標有望在五年內實現。

太空數據中心：相比地球的獨特優勢

首先是能源供應的無限潛力與極低成本。地球軌道上的太陽光可實現全天候、不間斷供應，意味著太空數據中心能擺脫對化石燃料的依賴。據Lumen Orbit（Starcloud前身）透露，其太陽能技術成本低至每千瓦時0.002美元，相比地面電力費用，太空的能源成本優勢顯著，大幅降低營運開支。

其次是理想的散熱環境。地球數據中心需投入巨額成本於散熱系統。太空中接近絕對零度的真空環境提供了天然的冷卻條件，透過輻射散熱器即可高效散熱。這種天然低溫環境能大幅降低數據中心的能源消耗，減少40%的散熱能耗，並降低維護成本。

第三是更強的韌性與安全性。將數據中心置於地球軌道，使其遠離地緣政治衝突、自然災害和電網故障。這使得太空數據中心更難被惡意入侵或實體滲透，為關鍵數據和AI運算提供更高的安全層級。同時，其模組化設計也便於根據需求動態擴展算力。

最後是邊緣計算的潛力。大量地球觀測衛星數據需要即時處理。太空數據中心可在數據生成源頭進行處理，減少數據傳輸量和時間，提高實時推理運算能力，特別適用於低延遲應用，如實時監測、軍事通訊或自主導航。

地球數據中心面臨的嚴峻挑戰

與太空數據中心的潛力形成對比的，是地球數據中心日益凸顯的挑戰。隨著人工智能技術的快速發展，特別是生成式AI的普及，數據中心對電力的需求正以前所未有的速度增長，帶來巨大的能源供給壓力。

根據美國能源部的報告，預計到2028年，美國數據中心的用電量將從2023年的4.4%飆升至全國總發電量的12%。國際能源總署（IEA）預測，全球數據中心的總用電量到2030年底前將增加一倍以上，達到約945太瓦時，甚至超過日本目前的總耗電量。若按此趨勢，全球數據中心的總用電量到2026年可能超越世界上大多數國家，躍升為全球「第五大用電國」，對全球能源安全構成嚴峻挑戰。

除了能耗，地球數據中心還面臨巨大的環境壓力。其運作會產生大量碳排放，IEA預計，數據中心相關的碳排放將從目前的1.8億噸增加到2030年的3億噸。此外，傳統數據中心為冷卻還需消耗大量水資源。面對AI模型越來越大、算力需求曲線陡升的現狀，傳統能源模式已顯疲態，地球上的能源和基礎設施恐難以滿足未來AI發展的指數級需求。這也是為何越來越多公司和投資者將目光投向36,000公里外的軌道空間。

太空數據中心的能源與挑戰應對

太空數據中心的能源解決方案主要依賴於其獨特的軌道環境。不間斷的太陽輻射是其主要電力來源，高效的太陽能電池板將最大限度地利用這一優勢。此外，太空的天然低溫環境為散熱提供了理想條件，大大降低了冷卻所需的能源消耗。

然而，將數據中心送入太空也面臨挑戰。首先是發射成本，儘管重型火箭技術有望降低成本，但目前仍是一筆不小的開銷。其次是太空輻射對電子元件的潛在損害，這需要數據中心採用抗輻射材料、屏蔽技術，甚至自修復材料，以確保設備可靠性。

再者是太空碎片的風險。隨著衛星數量增加，軌道碎片碰撞的風險也在上升。為此，Starcloud等公司計畫部署於低利用率軌道，並設計可回收與降解的模組化結構以減少碎片生成。

法律和倫理層面的挑戰也不容忽視。現行的《外層空間條約》在數據主權、太空垃圾責任等議題上存在空白。大規模軌道數據中心可能產生的「電磁屏障」也可能干擾天文觀測，甚至發射過程中的碳排放也引發了環保組織的質疑。

Text by BusinessFocus Editorial

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