Kepler Communications, công ty truyền thông không gian của Canada, đang mở rộng sang mảng xử lý dữ liệu trên quỹ đạo với cụm điện toán quy mô lớn nhất mà doanh nghiệp này đang vận hành trong không gian.

Theo TechCrunch ngày 13/4 (giờ địa phương), Kepler đã phóng 10 vệ tinh từ tháng 1. Các vệ tinh này được trang bị khoảng 40 bộ xử lý biên Orin của NVIDIA và kết nối với nhau bằng liên kết laser để hoạt động như một cụm điện toán thống nhất trên quỹ đạo. Kepler cho biết đây là một trong những hạ tầng điện toán lớn nhất hiện hoạt động trong không gian.

Hiện Kepler có 18 khách hàng, trong đó gần đây bổ sung startup phần mềm không gian Sofia Space. Công ty này dự kiến triển khai hệ điều hành của mình trên mạng vệ tinh của Kepler để thử nghiệm vận hành phần mềm trong môi trường không gian thực tế.

Trọng tâm của hợp tác là chứng minh hiệu quả của mô hình xử lý dữ liệu ngay trên quỹ đạo, thay vì chờ các trung tâm dữ liệu không gian quy mô lớn được xây dựng. Theo giới phân tích, những dự án trung tâm dữ liệu không gian do SpaceX hoặc Blue Origin theo đuổi nhiều khả năng chỉ tăng tốc sau thập niên 2030. Trước thời điểm đó, nhu cầu xử lý tại chỗ dữ liệu từ cảm biến vệ tinh để rút ngắn thời gian phản hồi có thể xuất hiện sớm hơn.

Về công nghệ, hai bên tập trung vào các tác vụ suy luận trên hạ tầng GPU phân tán. Kepler cho rằng, so với các bài toán huấn luyện quy mô rất lớn, mô hình phân bổ GPU trên nhiều vệ tinh để xử lý nhanh sẽ phù hợp hơn với môi trường không gian. Công ty cũng cho biết mức sử dụng GPU hiện gần 100%.

Song song với đó, Sofia Space đang phát triển hệ thống máy tính vũ trụ sử dụng cơ chế tản nhiệt thụ động nhằm giải bài toán nhiệt, một trong những thách thức lớn của các trung tâm dữ liệu trên quỹ đạo. Mục tiêu là duy trì hiệu năng tính toán cao mà không cần tới các hệ thống làm mát chủ động cồng kềnh và tốn kém.

Trong đợt thử nghiệm này, hai công ty sẽ tải hệ điều hành độc quyền của Sofia Space lên một vệ tinh của Kepler, sau đó chạy hệ điều hành này trên 6 GPU phân bố trên hai tàu vũ trụ. Đây là việc phổ biến trên mặt đất, nhưng có ý nghĩa đặc biệt vì là lần đầu tiên phần mềm được triển khai và cấu hình theo cách này trên quỹ đạo.

Với Kepler, thỏa thuận hợp tác này cũng đánh dấu một bước đi quan trọng. Hiện công ty xử lý dữ liệu được tải lên từ mặt đất hoặc dữ liệu do các tải trọng trên chính vệ tinh của hãng thu thập. Trong giai đoạn tới, Kepler muốn mở rộng sang kết nối với các vệ tinh bên ngoài để cung cấp dịch vụ mạng và năng lực tính toán.

Quân đội Mỹ cũng được xem là một nhóm khách hàng tiềm năng lớn. Mỹ đang phát triển một hệ thống phòng thủ tên lửa mới, trong đó các vệ tinh sẽ đảm nhiệm việc phát hiện và theo dõi mối đe dọa, kéo theo nhu cầu xử lý dữ liệu tại chỗ với tốc độ cao. Kepler cho biết họ đã trình diễn liên kết laser giữa không gian và hàng không cho chính phủ Mỹ.

Biến động thị trường cũng có thể thúc đẩy xu hướng này. Khi một số khu vực tại Mỹ bắt đầu hạn chế xây dựng trung tâm dữ liệu hoặc siết quy định liên quan, về dài hạn, hạ tầng xử lý dữ liệu đặt trong không gian có thể nổi lên như một phương án thay thế. Theo Sofia Space, những thay đổi đó có thể kích thích nhu cầu sớm hơn dự kiến.

Giới quan sát đánh giá hợp tác giữa Kepler và Sofia Space là phép thử quan trọng cho cuộc đua trung tâm dữ liệu không gian trong tương lai. Trước khi thị trường bước vào giai đoạn cạnh tranh bằng các siêu dự án, tốc độ và hiệu quả xử lý dữ liệu trên quỹ đạo có thể trở thành yếu tố quyết định để giành lợi thế.