亚马逊创始人兼执行主席杰夫·贝索斯（Jeff Bezos）表示，在未来二十年内，由太阳持续不断的光子流提供动力的千兆瓦级数据中心将遍布地球轨道。

贝索斯的这一预测听起来仿佛是在为《007之太空城》（Moonraker）的必然重启版试镜反派角色雨果·德雷克斯（Hugo Drax），但这位亿万富翁企业家确实相信，太空中的数据中心将成为现实，并最终超越地球上的同类设施。

“未来会发生的一件事是——很难确切知道何时发生，但至少是十年以上，我敢说不会超过二十年——我们将开始在太空中建造这些巨大的千兆瓦级数据中心，”贝索斯在意大利科技周（Italian Tech Week）期间与法拉利和斯特兰蒂斯（Stellantis）董事长约翰·埃尔坎（John Elkann）进行的一场炉边谈话中表示。

当然，要将这一梦想变为现实，我们需要能够频繁往返轨道、运送各种组件的重型运载火箭——而恰好，贝索斯的蓝色起源公司（Blue Origin）正在建造这样的火箭。

然而，即使我们能让在轨道上部署“比特仓库”（bit barns，指数据中心）变得经济可行，仍面临大量挑战需要克服。数据中心是极为复杂的设施。即使拥有充足的电力供应，轨道数据中心仍需通过辐射方式排出高达千兆瓦的热能。

作为参考，国际空间站（ISS）的散热器最多只能排出约70千瓦的热能。此外，除非数据中心外壳能充分屏蔽来自太阳的带电粒子和来自宇宙深处的宇宙射线，否则比特翻转（bit-flips）问题将频繁发生——标准的纠错码（ECC）可能根本无法应对。

许多这些挑战目前已经在小规模层面被尝试解决。HPE多年来一直在研究“太空计算”问题，推出了Spaceborne和Spaceborne-2系统。这些系统已多次前往国际空间站，测试了诸如在长期太空任务中进行边缘计算、存储与恢复等技术。

2017年发射的第一个单元，在国际空间站为期615天的任务中经历了多次故障。正如HPE的吴荣金博士（Dr. Eng Lim Goh）当时向《The Register》透露的那样，该机器的四个冗余电源之一以及20块固态硬盘（SSD）中的九块都出现了问题。

Axiom Space公司也向国际空间站发射了类似的计算原型。今年8月，这家初创公司的鞋盒大小的“一号数据中心单元”（AxDCU-1）抵达空间站。然而，所有这些设计都是小型、低功耗优化的系统，与贝索斯所描述的大型数据中心相去甚远。

轨道数据中心的支持者认为，全面设施将需要高度自动化，包括广泛使用机器人来进行维护或升级。

然而，尽管太空数据中心面临的大多数挑战本质上是工程和经济问题，但有一个难题几乎无法克服——至少在不违背物理定律的前提下无法解决：延迟。

我们通常认为光速几乎是瞬时的，但实际上并非如此。根据这些数据中心所处轨道的高度，访问延迟在近地轨道约为20-40毫秒，而地球静止轨道卫星则可能超过600毫秒。与地面数据中心网络相比，这简直是“永恒”。

贝索斯认为，尽管这些设施可能不适合某些对延迟敏感的工作负载，但对于那些对延迟要求不高、但耗电量巨大的任务（例如大规模AI训练），它们可能是理想选择。

“这些巨大的AI训练集群，在太空中建造会更好，因为那里有全天候的太阳能……没有云、没有雨，也没有天气干扰，”贝索斯说，“在接下来的几十年里，我们将能够在太空实现比地面数据中心更低的成本。”