大型語言模型（LLMs） 的快速發展，正推動全球資料中心 熱潮，並帶動能源需求激增。但為資料中心供電所需的電力正對電網造成壓力，促使基礎設施營運商尋找替代 電源。有些甚至把目光投向地球之外。

一家將目光投向星辰尋求能源的公司是 Orbital Inc.。這家總部位於洛杉磯的新創公司於四月中旬結束隱身模式，並宣布計畫建造太空資料中心。Orbital 獲得 Andreessen Horowitz（A16z） 投資，正在設計 AI 推論（inference）基礎設施，用於已訓練完成的模型產生輸出結果。與其他主張太空資料中心的公司相似，Orbital 押注太陽能產生的「免費」能源，為聊天機器人（chatbots）與代理等工作負載提供運算資源，避開地面能源限制。

「這裡（地球）根本沒有足夠容量，唯一的出路就是往上發展，」Orbital 創辦人兼執行長 Euwyn Poon 表示。「實際上有大量尚未被利用的太陽能。」

Orbital 的願景是在近地軌道部署由小型衛星組成的網狀星座。每顆衛星將搭載 GPU 伺服器機架，由大小約一塊網球場的太陽能板供電，並搭配同等大小的輻射冷卻板。長期目標是打造多達 10,000 顆冰箱大小的衛星，每顆功率 100 千瓦，形成分散式雲端，類似 SpaceX 提出的 AI Sat Mini。

Orbital 的首次測試將於 2027 年進行，屆時將透過 SpaceX Falcon 9 發射原型衛星，以驗證其 GPU 在軌道上的運作，並執行商用推論工作負載。另一家公司 Starcloud 已於去年完成類似測試。Orbital 的差異化優勢在於將解決方案與特定問題結合：專門用於執行推論工作負載的小型衛星，可受益於較低的發射成本。然而，它們也面臨與其他太空資料中心倡議者相同的挑戰。每瓦「免費」能源都必須透過大型輻射冷卻器散熱；近地軌道的輻射會損壞運算設備；而在太空中進行定期維護既困難又昂貴。

Orbital 的推論焦點

Poon 表示，Orbital 專注於分散式小型衛星網路，在彼此獨立的 GPU 節點上執行推論工作負載，而非大型緊密耦合系統，這使得執行更具可行性。

此概念塑造了 Orbital 的設計。訓練大型AI 模型通常依賴緊密耦合的 GPU 叢集，針對大量運算吞吐量進行最佳化。相較之下，推論工作負載每項請求的運算強度通常較低，且常可在較少數量的GPU 上執行，因此更容易分散到各系統。Poon 指出，將每顆衛星的功率限制在約 100 千瓦，大幅簡化了設計。「這非常簡單，」Poon 談及衛星工程背後的概念時說道。「工程師會喜歡這種做法。」

在 Orbital 的設計中，使用者請求（例如要求 ChatGPT 分析資料集）會從地球資料中心傳送到地面站，地面站是連接衛星與網際網路的地面中繼站，接著將請求傳輸至衛星。衛星之間透過光學互連進行通訊，利用雷射在節點間傳遞資料。請求會被路由至可用的 GPU，處理使用者查詢並產生輸出結果，再透過網路將結果傳回使用者。這些連結依賴地面站，僅在衛星進入範圍時才進行通訊。

若衛星經證實可正常運作，Orbital 將鎖定「大型模型實驗室」作為客戶，包括執行大量推論工作負載的 OpenAI 與 Anthropic 等公司。Orbital 計畫透過直接 API 存取提供代幣購買服務，並以企業合約將推論需求轉移至其太空網路。

工程挑戰

Poon 認知到在太空中運行資料中心會帶來重大技術障礙。

輻射可能撞擊 GPU 導致位元翻轉或其他錯誤。熱管理同樣困難。由於沒有空氣，系統必須依賴將熱量輻射至太空，而非傳統冷卻方式。維護是另一項限制，因為衛星若在太空中發生故障，無法輕易修復或替換。這也是 Poon 認為 2027 年測試發射至關重要的原因。「任務的一部分就是要找出未知因素，」他說。

德州農工大學金斯維爾分校（Texas A&M University–Kingsville）電機工程（electrical engineering）教授 Amit Verma 博士從事半導體元件建模研究，也提出了類似疑慮。Verma 博士表示，部署數千顆衛星會增加故障風險，且維修選擇有限。他補充說，營運可行性取決於衛星上執行的應用。雖然聊天機器人或演算法推薦等部分工作負載可以容忍額外延遲（資料往返近地軌道需數十毫秒），但即時股市交易等其他應用則無法接受。

「涉及大量 AI 相關處理的太空資料中心，確實需要克服電力、部署與可靠性問題，才能具備意義，」Verma 表示。

Orbital 計畫在發射前進行廣泛測試。Poon 說，公司正在研究 GPU 的抗輻射強化，以及使用氨基液冷迴路將熱量傳導至外部散熱器。降低系統重量也是首要考量，以減少發射成本。

即使有這些緩解措施，時程仍相當進取。工程物理學家 Andrew Côté 在 Substack 文章中預測，太空資料中心至少還需 10 至 20 年才能投入運作。然而，Orbital 預計 2026 年完成衛星設計、2027 年發射，並於 2028 年在洛杉磯興建製造廠。

鑑於工程挑戰複雜且發射成本高昂，Orbital 衛星系統能否在規模化下可靠運作，仍是一個開放性問題。

儘管存在這些不確定性，Poon 仍專注於長期機會。

「我相信我們的工程努力能逐步解決這些問題，」他說。