
【科技24时区】随着商业航天企业竞相将高性能芯片送入轨道,如何为这些高功耗处理器有效散热,已成为行业亟待解决的核心难题。英伟达首席执行官黄仁勋在最近一次财报电话会议上谈及“太空数据中心”构想时表示:“太空中虽然寒冷,但没有空气流动,因此热量只能通过热传导方式散发。”
在此背景下,太空计算初创公司Sophia Space近日宣布完成1000万美元融资,投资方包括Alpha Funds、KDDI Green Partners Fund及Unlock Venture Partners。该公司计划首先在地面验证其新型被动散热技术,随后从Apex Space采购卫星平台,并力争在2027年底或2028年初实现该技术在轨运行。
目前,SpaceX、谷歌及Starcloud等企业正探索基于传统卫星形态构建太空数据中心星座,这类方案通常依赖大型散热器维持芯片的适宜工作温度。然而,Sophia Space的创始团队——首席技术官Leon Alkalai、首席执行官Rob DeMillo与首席增长官Brian Monnin——提出了截然不同的路径。
该公司的技术灵感源自加州理工学院一项由1亿美元资助的轨道太阳能电站项目,该项目旨在向地球传输电力。研究人员最终采用了一种类似帆面的结构,相较传统方盒式卫星更为轻薄柔韧。尽管受技术和监管限制,向地面输电仍面临巨大挑战,但曾在喷气推进实验室(JPL)任职的Alkalai敏锐意识到,这一设计可转用于为太空中的处理器供能。值得注意的是,另一家太空太阳能公司Aetherflux也得出了类似结论。
作为英伟达的合作伙伴,Sophia Space开发出名为TILES的模块化服务器单元,集成太阳能板,尺寸为1米×1米,厚度仅数厘米。DeMillo指出,这种超薄结构使处理器可直接贴合被动式散热片,从而无需主动冷却系统。他预计,该设计可将92%的发电量用于计算任务,显著优于传统架构。
不过,该方案对软件管理提出更高要求,需通过精密算法在各处理器间动态分配负载,以维持热平衡与系统稳定性。
展望未来,Sophia Space希望到2030年代建成由数千块TILES组成的大型太空数据中心,构想中的单体结构达50米×50米,可提供1兆瓦(MW)的算力。DeMillo强调,若采用效率较低的传统系统,太空数据中心将难以具备经济可行性;相较依赖激光互联的分布式网络,单一集成结构更易实现工程落地。
在迈向大规模部署前,该公司将率先向在轨卫星运营商提供TILES计算模块。潜在应用场景包括:地球观测卫星(需处理海量传感器数据)、美国国防部斥资数十亿美元建设的导弹预警与追踪系统,以及日益复杂的天基通信网络。
DeMillo向科技区角坦言:“卫星行业一个不为人知的现实是,我们已在太空中部署了大量先进传感器,每几分钟就能产生TB甚至PB级数据,但因无法在星上完成实时处理,且与地面往返通信延迟过高,大部分数据最终被直接丢弃。”这一痛点,正是Sophia Space技术路线的核心突破口。