為什麼馬斯克、Google 都想把資料中心搬到太空？建置資料中心需要什麼條件？
距離地球數百公里的地球軌道，似乎即將成為眼下這場AI競賽的最新戰場，從Google、OpenAI到SpaceX、貝佐斯的藍色起源（Blue Origin），都著眼將資料中心搬到太空中，祕密展開了計畫。為何宇宙在近幾個月成為了AI巨頭的應許之地，設立資料中心面臨的難關真的能在太空迎刃而解嗎？
投資AI技術的熱潮，來到了字面意義上的最高點。在太空中設立資料中心可能不再是紙上的科幻場景，更是各個科技領導者認真研究中的方向。Google便率先在今年11月成立「太陽捕手」計畫，2027年將搭載TPU晶片的衛星送入地球軌道測試。
航太公司正在準備提供相關服務，馬斯克旗下SpaceX在募資時向潛在投資者透露，他們計畫將升級版星鏈衛星改造成AI資料中心，而貝佐斯的藍色起源早在一年多前就成立團隊，開發太空資料中心所需技術。
OpenAI也一度考慮為了太空資料中心收購航太公司，或建立合作關係，雖然隨著OpenAI面臨日漸強烈的競爭壓力，相關的協商已經中止。
為什麼科技界大佬都想將資料中心搬上太空，距離地表數百公里的高空中，有什麼優勢能解決資料中心面臨的瓶頸嗎？
資料中心有哪些條件？為何AI巨頭都著眼太空？
要理解科技巨頭為何將目光投向太空，先得了解資料中心的建設條件：
1. 巨大的電力供應： AI晶片極度耗費能源。國際能源署預估，資料中心用電量到2030年時將增加一倍以上，達到945十億瓩時，相當於當今日本的用電量。以Google為例，其碳排放量因資料中心擴張在過去五年增加了近50%。
2. 高效的散熱系統： AI 運算產生的熱能極高，必須依賴冷卻系統持續帶走。資料中心的用水量絕大部分都用於散熱，通常超過 90%。一座大型機房一天可能就耗水數百萬公升。隨著 AI 訓練與推論需求激增，全球資料中心的用水量預計在未來數年快速攀升。
3. 廣大的土地： 建設資料中心需要同時具備電力、水源、氣候（例如低溫有助於散熱）及網路條件的大片土地，尤其AI時代下資料中心規模遽增，使得符合條件的土地日漸稀缺，許多政府開始嚴格審查新建案。
這些龐大的能源需求、冷卻資源壓力、稀缺的合適用地，也是促使科技巨頭探索太空資料中心的主因，他們希望在浩瀚的宇宙中，擺脫土地、水源及電力的束縛。
能源是最核心的驅動力，理論上太空中太陽能板可以24小時不間斷地接收陽光，不受雲層或黑夜影響，為資料中心省下電池成本。Google執行長皮蔡（Sundar Pichai）便聲稱，太空中可以利用的太陽能，是人類今日總發電量的100兆倍。
且太空中有著巨大的散熱潛力，冷卻系統占據資料中心成本及重量很大一部分。資深科技投資人加文．貝克（Gavin Baker）認為，只要將散熱器置於衛星背光側，理論上可以利用接近絕對零度的低溫環境，大幅降低冷卻成本。
同時太空中幾乎沒有土地及空間限制。地球上資料中心選址受限，並且經常受到當地居民的抗議，太空中不存在這些社區衝突，擁有極大的拓展可能性。
太空資料中心是荒謬想法？AI運算想離開地表有哪些難關？
但實務上，想發揮太空資料中心的潛力可能不是那麼容易。前NASA工程師塔拉尼斯（Taranis，筆名）曾在今年11月撰文，批評太空資料中心是極為荒謬的想法，因為資料中心所需的電子設備，和太空環境所需的電子設備條件可說截然不同。
難關一：目前太陽能設備還不及用電需求
對於外界看好的太陽能潛力，他聲稱目前國際太空站的太陽能板陣列發電峰值約為200瓩，這是人類至今在太空中部署規模最大的太陽能設備，占地超過半個美式足球場，卻遠遠不及資料中心的用電需求。
以OpenAI計畫建造、容納10萬個GPU的超大型資料中心為例，需要發射相當於500座國際太空站太陽能板陣列規模的衛星，才有辦法滿足其需求。
難關二：真空不易散熱
而冷卻更是個難題。僅管理論上衛星背面接近絕對零度，太空中沒有空氣只能依靠輻射散熱，而輻射散熱效率遠低於地表的對流散熱，要冷卻一個高功率的伺服器機櫃，以當前技術來說，這可能需要數百平方公尺的巨大散熱板，會占用衛星空間、增加發射成本。
太空中的資料中心就像放在南極的保溫瓶，縱使環境溫度極低，熱能卻很難消散出去，如果無法主動將熱能輻射出去，晶片會迅速燒毀。
難關三：輻射防護等技術問題
另外，太空中充滿了宇宙輻射與太陽風，對資料中心依賴的精密設備更是致命。塔拉尼斯解釋，目前為太空環境設計，具備防輻射等能力的晶片，效能約相當於20年前的PowerPC處理器。
而以上種種因素，造就建造太空資料中心的高昂成本。目前將每公斤物品送入軌道的成本仍高達數千美元，Google研究指出，發射成本需要降低至每公斤200美元以下，太空資料中心的建造及營運成本才有可能達到地面資料中心水準。
在能源、散熱以及太空環境的難題下，要實現AI巨頭的太空夢還有一段路要走。
延伸閱讀：台灣首座商業用加氫站正式落地！一座造價比加油站貴3倍，為何中油、聯華林德還要做？
不過，衛星新創Muon Space執行長強尼．戴爾（Jonny Dyer）認為，雖然太空資料中心面臨許多挑戰，這些都是可以攻克的難關，「說到底，一切都是發射的問題。」言下之意是，只要發射成本降得夠低，許多問題都將迎刃而解。
SpaceX持續投入的星艦技術，就致力實現這個願景，其長期目標是將每公斤的發射成本降低至100美元以下。馬斯克聲稱，未來星艦每年可望將300到500百萬瓩的太陽能AI衛星送入軌道。
但地球軌道並非完全無限制的空間，SpaceX發射星鏈衛星曾招致大量批評，被抨擊光污染妨礙天文觀測，還產生無數太空垃圾。目前星鏈衛星總數約7,800個，相較之下，Google太空資料中心計畫負責人崔維斯．比爾斯（Travis Beals）指出，假設一顆衛星功率為100瓩，需要1萬顆衛星才有等同百萬瓩級資料中心的運算能力。
延伸閱讀：
歐洲第一家台灣離岸風電工程商！東方風能插旗挪威，憑「海上永續學」成新一代討海人標竿
Notion釋出提示詞懶人包，教你100個AI Agent實際應用情境，工作效率大飆升！
延伸閱讀
一個月650元，我該升級Google AI pro嗎？免費、付費方案及適用對象一表看懂
全聯小編停更降溫為何加劇炎上？達美樂示範3天「以火救火」止風暴
「痞客邦」被買走了！新老闆是一群前Yahoo奇摩老將，接手老牌部落格想做什麼？
「加入《數位時代》LINE好友，科技新聞不漏接」