🛰️ Ein NVIDIA-Supercomputer im Orbit für eine historische Premiere

Veröffentlicht von Adrien,
Quelle: NVIDIA Blog
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Der Weltraum könnte bald ganze Rechenzentren beherbergen, eine Perspektive, die bisher ungeahnte Möglichkeiten für die Informationsverarbeitung eröffnet. Dieser Ansatz zielt darauf ab, die digitale Infrastruktur neu zu überdenken, indem die einzigartigen Bedingungen des Erdorbits genutzt werden.

Der Grafikprozessor NVIDIA H100, hundertmal leistungsfähiger als alles, was bisher im Weltraum geflogen ist, wird an Bord des Satelliten Starcloud-1 mitfliegen. Letzterer soll noch im November dieses Jahres mit einer Falcon-9-Rakete von SpaceX starten.

Das Unternehmen Starcloud mit Sitz in Redmond im Bundesstaat Washington nutzt diese Mission, um zu bewerten, wie die Datenverarbeitung in der Raumfahrtumgebung funktionieren kann. Es handelt sich um den ersten Schritt eines ehrgeizigen Projekts zum Aufbau einer groß angelegten Recheninfrastruktur im Orbit.


Entwurf eines orbitalen Rechenzentrums mit 5 Gigawatt Leistung mit Solarpaneelen und 4 Kilometer breiten Kühlsystemen.
Bildnachweis: Starcloud

Die Verlagerung der Datenverarbeitung in den Weltraum könnte die Umweltauswirkungen des wachsenden Rechenbedarfs auf der Erde verringern. Rechenzentren verbrauchen enorme Mengen an Strom und Wasser und üben Druck auf lokale Ressourcen aus. Sie erzeugen auch Lärm und tragen zu den Treibhausgasemissionen bei, die das Klima erwärmen. Im Orbit wären Energie und Kühlung einfacher zu beschaffen, und der potenzielle Lärm würde niemanden stören. Philip Johnston, Mitgründer und CEO von Starcloud, erklärte in einer Mitteilung, dass der Weltraum nahezu unbegrenzte und kostengünstige erneuerbare Energie bietet.

Damit Rechenzentren sich im Weltraum ansiedeln können, müssen die Startkosten erheblich sinken. Starcloud schätzt, dass sich das Rechnen rentieren wird, sobald die Meta-Rakete Starship von SpaceX voll einsatzfähig ist, voraussichtlich Anfang der 2030er Jahre. Johnston sagt voraus, dass in zehn Jahren fast alle neuen Rechenzentren im Weltraum gebaut werden. In der Zwischenzeit wird der Satellit Starcloud-1 die Grundlagen der orbitalen Verarbeitung testen, indem er Daten von Erdbeobachtungssatelliten analysiert, um Erdnutzern schnell Informationen bereitzustellen.

Hochauflösende optische und Radar-Bilder enthalten enorme Pixelmengen, was Satelliten zwingt, massive Datensätze zur Erde zu übertragen. Bodenstationen sind nicht immer verfügbar und die Bandbreite ist begrenzt, was oft zu Verzögerungen führt. Die Datenverarbeitung im Orbit würde einige dieser Engpässe beseitigen, da die besten Bilder direkt im Weltraum identifiziert und beim ersten Überflug über eine Bodenstation gesendet würden. Der Satellit Starcloud-1 wird auch das Open-Source-Sprachmodell Gemma von Google ausführen, ein weiteres bedeutendes Weltraum-Erstereignis.


Darstellung des Starcloud-Satelliten, der in der Nähe der Tag-Nacht-Grenze um die Erde kreist.
Bildnachweis: Starcloud

Johnston betonte, dass Starcloud mit den Arbeitslasten wettbewerbsfähig sein muss, die in einem irdischen Rechenzentrum ausgeführt werden können, und der Grafikprozessor NVIDIA H100 ist bei weitem der leistungsstärkste für Künstliche Intelligenz beim Training, Feinabstimmung und Inferenz. Wenn alles gut läuft, wird das Unternehmen in den kommenden Jahren leistungsstärkere Satelliten starten und noch leistungsfähigere NVIDIA-Grafikprozessoren testen, einschließlich der Blackwell-Plattform, die eine weitere Steigerung um bis zum Zehnfachen bieten wird.

Orbitale Rechenzentren: Eine neue computertechnische Grenze


Orbitale Rechenzentren stellen einen bedeutenden Fortschritt in der Art und Weise dar, wie wir Informationen verwalten. Durch die Platzierung dieser Infrastrukturen im Weltraum kann die reichlich vorhandene Solarenergie und das Vakuum des Weltraums zur Kühlung genutzt werden, wodurch die Abhängigkeit von begrenzten irdischen Ressourcen verringert wird.

Diese Anlagen könnten kontinuierlich betrieben werden und von der möglichen permanenten Sonneneinstrahlung auf bestimmten Umlaufbahnen profitieren. Die passive Kühlung im Weltraumvakuum macht energieintensive Klimaanlagensysteme überflüssig, was die gesamte Energieeffizienz verbessert.

Die räumliche Lage ermöglicht es auch, irdische Einschränkungen wie die Verfügbarkeit von Grundstücken, strenge Umweltvorschriften und die Auswirkungen auf lokale Gemeinschaften zu umgehen. Dies ebnet den Weg für eine nahezu unbegrenzte Erweiterung der Rechenkapazität.

Allerdings erfordert dieser Ansatz bedeutende technologische Fortschritte, insbesondere in Bezug auf die Zuverlässigkeit der Ausrüstung in der feindlichen Weltraumumgebung und die Sicherung von Datenübertragungen über große Entfernungen.