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            如果云計算的能耗過高,試試把服務器搬到太空去如何?

            2023-05-06 16:04:29

              能耗過高、不具備可持續發展能力,是云計算面臨的一大問題。有鑒于此,洛杉磯的初創公司ConnectX試圖將儲存在云端的企業數據搬到太空,而且正在試驗一種非二進制的傳輸方式。一旦成功,我們儲存、傳輸和分析數據的模式就將發生革命性變化。
            從國際空間站看加拿大,2012年當人們談到云計算時,大家都明白,所謂的"云"不過是一個比喻,象征著一系列遠程的服務器網絡。但當蘭斯?帕克提到"太空計算"這個概念時,他并不是在玩詩意,而是說真的:他想把服務器搬到太空進行運作。帕克是ConnectX公司的CEO,這家位于洛杉磯的初創公司致力于將企業儲存于云端的數據搬到太空。一旦成功,它可能會徹底改變我們儲存、傳輸和分析信息的模式。

              "云計算"這個名字雖然好聽,但有一定的誤導性。云在天上飄,而組成云計算的服務器網絡顯然是在地面上。云是優美而千變萬化的,就像老天爺在空中潑墨一般;數據服務器則笨拙而有形,也沒有給人多少解讀的空間。不過據帕克稱,云計算還有一個大問題,那就是不具備可持續發展能力。他或許說得有道理。從創世之初到2002年以前,全球一共創建了50G字節的信息。而今天,我們差不多每隔10分鐘就會創建這么多的信息。數據存儲技術已經無法跟上呈指數級增長的數據創建速度。另外數據中心也是能耗大戶,它們消耗的電力已經達到了全球電力的10%.
            將服務器放到太空或許能夠解決能耗問題,因為太空中充足的太陽光輻射可以為它們提供免費的電力。另外,太空環境對旋轉式硬盤驅動器非常有利。在零重力下,硬盤驅動器旋轉的阻力變小了,而太空中的極寒環境意味著服務器不用擔心過熱問題,從而運轉得更快。
            當然,如果沒有一種經濟的方法能將服務器發送到太空,那么太空計算的所有好處都是無稽之談。好在近年來,人造衛星的尺寸越來越小,成本也在逐年降低。比如所謂的"立方體衛星"CubeSat)只有一個甜瓜那么大,花上不到10萬美元的成本,就能將它送到太空軌道上。尺寸更小的"管狀衛星"TubeSat)只需要8000美元就能發射。把這個成本與15萬美元的蜂窩基站相比,"小型衛星就變成了一個很明智的選擇。"帕克說。
            如果說成本并非太空計算的主要障礙,那么傳輸效率問題很可能是。目前,服務器和電腦收發信息主要還是依賴電纜或光纖,典型的應用程序的傳輸速度可以達到每秒100兆左右。而衛星和智能手機則是通過電磁波傳輸數據。(數據通過二進制進行編碼,用一串波峰和波谷來區別數字。一系列數字隨后被發送到接收端,譯解成可用的信息。比如字母"A"會被顯示成801——也就是8個波形。)這種傳輸方法的效率要遠遠低于有線傳輸。比如,威瑞森電信        (Verizon)聲稱,其LTE無線網絡的下載速度可以達到每秒512兆。但就算按照這個速率,在太空存儲大量數據也是不可行的。
            ConnectX公司就此提出了一個雙重解決方案。首先,該公司正在嘗試著通過"扭結"無線電波束的方法來提高數據傳輸速率。這聽起來似乎有些天方夜譚,但南加利福尼亞大學電子工程學教授艾倫?威爾納最近已經開發出一種類似技術,能夠使無線電傳播速率達到每秒32G——大約比LTE無線傳輸快了30倍。威爾納已經在916日的《自然通訊》上發表了一篇論文。帕克表示:"看著這個研究成果出來很有意思,因為我們的技術也需要旋轉,但我們使用了另一種更加有效的方式。"
                   這種不同的方式是指ConnectX公司可能已經實現的一項突破性創新。除了將無線電波束進行扭結以加快傳輸速度之外,無線電波束還將以一種壓縮的、非二進制的符號結構進行傳輸。這樣一來,字母A就不再需要8個波形,而只需要1個波形。甚至像"蘋果落在了離樹很遠的地方"這類句子也只需要一個符號就能完成。帕克表示:"隨著研發工作的進一步深入,我們的符號結構甚至可以變得更復雜,一個符號能代表越來越多的信息。"這不僅解決了傳輸速率的問題,也可以加快數據的分析速度,因為它大大減少了數據梳理過程所占用的時間。
            一家熟悉ConnectX業務的《財富》美國500強企業的數據科學總監表示,ConnectX專有的符號結構可以用一個詞來概括,那就是"可視化"。在傳統的大數據分析模式中,記錄是二維的,因此很難觀察到產品和人的關系,或者隨著時間的推移而產生的變化。那位數據科學總監表示:"這正是ConnectX想要糾正的,它想把數據描繪成具有關系、特性和運動的物體。這也正是目前市場上所缺少的——一種能夠展示分析結果,并幫助企業高管指明公司下一步走向的方法。"
                  ConnectX的團隊目前擁有13名員工,其中大多數都是工程師和科學家,他們希望填補市場空白。這個團隊計劃首先在地面上驗證符號傳輸技術的可行性,然后再在太空進行測試。Beta版產品計劃于2017年推出。


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