NVIDIA hat den ersten Weltraum-AI-Server gestartet. Der H100 ist bereits in den Weltraum gelangt.

Die Energiekosten eines Weltraumdatencenters betragen nur ein Zehntel derjenigen eines Datencenters auf der Erde.

Am 2. November hat NVIDIA erstmals einen H100-GPU in den Weltraum geschickt.

Als derzeitiges Haupttrainingschip in der KI-Branche verfügt der H100 über 80 GB Arbeitsspeicher und ist um ein Hundertfaches leistungsfähiger als jeder andere Computer, der bisher in den Weltraum geschickt wurde. Im Orbit wird er eine Reihe von KI-Verarbeitungsanwendungen testen, darunter die Analyse von Erdbeobachtungsbildern und das Ausführen von Googles Large Language Model (LLM).

Der Testflug findet an Bord des Satelliten Starcloud-1 der Start-up-Firma Starcloud aus Redmond, Virginia, statt. Dies ist der erste Schritt eines ehrgeizigen Plans der Firma, der darauf abzielt, die weltweit energieintensive Datenverarbeitungsinfrastruktur in den Weltraum zu verlagern. Starcloud ist Mitglied des NVIDIA Inception-Programms für Start-ups.

Die Befürworter halten diese Idee für vielversprechend: Im fernen Weltraum nimmt ein Rechenzentrum keinen wertvollen Landraum in Anspruch und benötigt auch nicht so viel Energie und Wasser für die Kühlung. Außerdem werden keine Treibhausgase in die Atmosphäre emittiert.

In der Ära der KI, in der die Rechenleistung immer knapper wird, hat das Abschießen von Chips in den Weltraum eine neue Entwicklungsrichtung geworden. Bisher war NVIDIAs Jetson-Maschinelerning-Board an mehreren experimentellen und erdbeobachtenden Klein-Satelliten angebracht. Im Vergleich dazu ist die Aktion von Starcloud ein wichtiger Schritt bei der Errichtung eines Weltraumdatencenters. Dies wird der erste Versuch sein, einen GPU eines erdgebundenen Rechenzentrums in den Orbit zu bringen und den Weg für den kommerziellen Betrieb bereits nächstes Jahr ebnen.

„Im Weltraum haben Sie Zugang zu fast unbegrenzter kostengünstiger regenerativer Energie“, so Philip Johnston, Mitbegründer und CEO von Starcloud. „Die einzige Umweltbelastung besteht in den Startkosten. Im Vergleich zur Stromversorgung eines Rechenzentrums auf der Erde wird die Kohlendioxidemission über die gesamte Lebensdauer des Rechenzentrums um das Zehnfache reduziert.“

Diese dreijährige Mission wird mit der Falcon 9-Rakete „Bandwagon 4“ von SpaceX gestartet. Der nur 60 Kilogramm schwere Satellit Starcloud-1 wird in einer sehr niedrigen Umlaufbahn etwa 350 Kilometer über der Erde kreisen. Dort wird er Daten von einem Satellitenkonstellation mit synthetischem Apertur-Radar (SAR) der amerikanischen Firma Capella empfangen, diese Daten in Echtzeit verarbeiten und die Informationen zur Erde zurücksenden.

Der innere Aufbau des Satelliten Starcloud-1. In einem silbernen Modul befindet sich ein H100-GPU. Der Satellit basiert auf der Corvus-Micro-Plattform von Astro Digital und hat eine erwartete Lebensdauer von 11 Monaten.

Das SAR wird voraussichtlich pro Sekunde 10 GB Daten produzieren. Bevor es Weltraumserver gab, war die Datenübertragung ein großes Problem. Johnston sagt: „Wenn wir diese Daten im Orbit verarbeiten können, müssen wir nur die wichtigen Informationen zur Erde senden. Beispielsweise könnte die Information anzeigen, dass an einem bestimmten Ort ein Schiff mit einer bestimmten Geschwindigkeit in eine bestimmte Richtung fährt. Dies erfordert nur ein 1-Kilobyte-Paket, während die Übertragung von unbearbeiteten Daten Hunderte von Gigabyte erfordern würde.“

Die Vorteile von Weltraumdatencentern

Die Orbit-Verarbeitung von Daten aus erdumkreisenden Satelliten ist nur ein Teil der Vision von Starcloud. Die Firma ist der Ansicht, dass mit Fortschritten in der Raketentechnik, insbesondere der erwarteten Kostensenkung durch Space-Xs Starship, zukünftige Rechenzentren in den Orbit verlagert werden können, ohne wertvollen Landraum auf der Erde zu beanspruchen.

Josh Parker, Leiter für Nachhaltigkeit bei NVIDIA, sagt: „Mit der ständig wachsenden Energieanforderung der KI-Technologie stellen Weltraumdatencentren einen wegweisenden ökologischen Durchbruch dar – sie können die Treibhausgasemissionen erheblich reduzieren und die Notwendigkeit fortschrittlicher Kühlungstechniken beseitigen. Indem man kostengünstige, ununterbrochene Sonnenenergie nutzt, auf Landnutzung und fossile Brennstoffe verzichtet, ermöglicht Starclouds Technologie es, Datencentren schnell und nachhaltig zu erweitern. Dies hilft, das Erdklima und wichtige natürliche Ressourcen zu schützen, während sich die digitale Infrastruktur weiterentwickelt.“

Nach Vorhersagen der Internationalen Energieagentur wird der Stromverbrauch der globalen Datenverarbeitungsinfrastruktur bis 2030 dem gesamten Stromverbrauch Japans entsprechen. Datencentren benötigen auch große Mengen Wasser für die Kühlung – Daten der Weltwirtschaftsforum zeigen, dass ein 1-Megawatt-Datencentrum täglich so viel Wasser verbraucht wie etwa 1.000 Menschen in einem Industrieland. Mit dem Fortschritt der Künstlichen Intelligenz steigt der Rechenbedarf stetig, und auch diese Verbrauchswerte werden weiter ansteigen. Es besteht zunehmend Besorgnis über steigende Kosten sowie Strom- und Wasserspannungen. Die Befürworter dieser Technologie glauben, dass die Verlagerung von Datencentern in den Weltraum diese Probleme lösen kann.

Starcloud geht sogar davon aus, dass in den nächsten zehn Jahren fast alle neuen Datencentren im Weltraum errichtet werden, allein aufgrund der Energiebeschränkungen auf der Erde.

Philip Johnston weist darauf hin, dass es enorme Investitionen in Solarstromerzeugung und Batteriespeichersysteme erfordern würde, um die Datencentren auf der Erde vollständig mit grüner Energie zu betreiben. Im Weltraum hingegen ist die Sonne rund um die Uhr verfügbar, sodass keine Batteriespeicher benötigt werden. Darüber hinaus erzeugt jedes Solarmodul im Weltraum achtmal so viel Strom wie ein Solarmodul gleicher Kapazität auf der Erde, was die Kosten weiter senkt.

„Unsere einzige zusätzliche Kosten im Weltraum sind die Startkosten. Wir erwarten, dass die Startkosten pro Kilogramm etwa 500 US-Dollar betragen, um die Kostendeckung zu erreichen. Mit dem Starship werden die Startkosten vermutlich noch niedriger sein“, so Philip Johnston.