Підкорення космосу за допомогою передових обчислень стикається з однією фундаментальною проблемою: ефективне охолодження потужних процесорів у вакуумі. Як зазначив генеральний директор Nvidia Дженсен Хуанг під час останнього звіту про прибутки компанії, хоча в космосі “холодно”, відсутність циркуляції повітря означає, що розсіювання тепла можливе виключно шляхом теплопровідності.
Новий гравець на ринку космічних обчислень
Саме на вирішення цієї проблеми спрямовує свої зусилля компанія Sophia Space, яка нещодавно залучила 10 мільйонів доларів інвестицій від таких фондів, як Alpha Funds, KDDI Green Partners Fund та Unlock Venture Partners. Їхня мета – спочатку на Землі відпрацювати інноваційний підхід до пасивного охолодження космічних комп’ютерів, а згодом, придбавши космічний автобус (платформу) від Apex Space, довести його ефективність на орбіті до кінця 2027 або початку 2028 року.
Інноваційний підхід Sophia Space
На відміну від традиційних гравців, таких як SpaceX, Google чи Starcloud, які розглядають класичні супутникові форм-фактори для своїх майбутніх космічних дата-центрів (використовуючи великі радіатори для теплообміну), Sophia Space пропонує кардинально інше рішення. Засновникам компанії – технічному директору Леону Алкалаю, генеральному директору Робу Де Мілло та директору з розвитку Брайану Монніну – вдалося трансформувати концепцію, що виникла в рамках амбітної програми Калтеха вартістю 100 мільйонів доларів.
Від сонячних електростанцій до комп’ютерів
Вихідна технологія Sophia Space походить з доволі несподіваного джерела: досліджень Калтеха щодо створення орбітальних сонячних електростанцій для передачі енергії на Землю. Для цього була розроблена тонка та гнучка структура, що нагадує сонячний вітрило, на противагу громіздким, традиційним супутникам. Хоча пряма реалізація сонячних електростанцій для Землі виявилася надто складною через технічні та регуляторні перешкоди, Леон Алкалай, науковий співробітник Лабораторії реактивного руху NASA, керованої Калтехом, побачив величезний потенціал у використанні цієї архітектури для живлення та охолодження бортових процесорів. Ця ідея, до речі, паралельно розвивається і в стартапі Aetherflux, що також займається космічною сонячною енергетикою.
TILES: модульний підхід до космічних обчислень
Sophia, яка є партнером Nvidia, розробила модульні серверні стійки з інтегрованими сонячними панелями, названі TILES. Кожен такий модуль має розміри 1×1 метр та товщину в кілька сантиметрів. Цей тонкий форм-фактор дозволяє процесорам розміщуватися безпосередньо на пасивному теплорозсіювачі, повністю усуваючи потребу в активних системах охолодження. За прогнозами Де Мілло, до 92% виробленої енергії буде спрямовано на обчислення, що є значним покращенням порівняно з традиційними рішеннями. Однак, така архітектура вимагає вкрай складної системи програмного управління для оптимального розподілу навантаження між процесорами.
Майбутнє космічних дата-центрів
До 2030-х років Sophia планує будувати вже повномасштабні космічні дата-центри, що складаються з тисяч модулів TILES. Компанія візіонує споруди розміром 50×50 метрів, здатні забезпечувати 1 МВт обчислювальної потужності. Де Мілло переконаний, що спроби створення космічних дата-центрів з менш ефективними системами будуть економічно невигідними, а створення єдиної, потужної структури, а не розподіленої мережі, пов’язаної лазерами, виявиться значно простішим у реалізації.
Перші кроки: сервіс для операторів супутників
На початковому етапі Sophia планує пропонувати свої модулі TILES операторам супутників, яким потрібні бортові обчислювальні рішення. Потенційними клієнтами можуть стати супутники дистанційного зондування Землі, що збирають величезні обсяги даних; системи попередження та відстеження ракет, у розробку яких Пентагон інвестує мільярди; а також майбутні, все більш складні комунікаційні мережі.
«Маленький, але брудний секрет супутникової індустрії полягає в тому, що ми маємо на орбіті безліч дивовижних сенсорів, які генерують терабайти, а то й петабайти даних за лічені хвилини. Проте, ми змушені викидати більшу частину цієї інформації, оскільки на борту просто не вистачає обчислювальних потужностей, а передача даних на Землю та назад займає занадто багато часу», – підкреслив Роб Де Мілло в інтерв’ю TechCrunch.
Думка ІТ-Блогу: Інноваційний підхід Sophia Space до пасивного охолодження та модульної архітектури космічних обчислень може стати справжнім проривом, здатним суттєво знизити вартість та підвищити ефективність космічних місій. Це відкриває нові можливості для глибокого аналізу даних безпосередньо на орбіті, що безпосередньо вплине на розвиток науки, безпеки та зв’язку.
Дізнатися більше на: techcrunch.com