Космические дата-центры: новости от HPE и LyteLoop

Наблюдая лавинообразный рост спроса на свой ассортимент на фоне пандемии, спровоцировавшей усиление тренда на дистанционную работу и интернет-развлечения, крупнейшие игроки рынка облачных вычислений и прочие поставщики услуг ЦОД стремятся расширить инфраструктуру не только на суше и в воде, строя стандартные и плавучие дата-центры, соответственно. Новым трендом становится вывод инфраструктуры ЦОД за пределы атмосферы планеты Земля.

Стартап LyteLoop привлек $40 млн. на спутники, использующие свет для хранения данных

Вскоре облачные резервные копии фотографий пользователей соцсетей и прочие файлы, ныне хранящиеся на SSD и жестких дисках внутри огромных энергозатратных серверных ферм на Земле, могут быть перемещены на космические спутники. Причем информация будет храниться, постоянно перемещаясь в виде света между серверами внутри спутников.

Специалисты из команды стартапа LyteLoop в течение пятилетнего периода занимались решением задач физического толка, стремясь реализовать данную концепцию на практике. На днях стартап привлек стороннее финансирование в общем размере 40 миллионов долларов, чтобы преодолеть оставшиеся инженерные препятствия и воплотить смелый концепт.

Новое финансирование предоставит LyteLoop возможность достижения важной цели: вывода на околоземную орбиту ряда спутников-прототипов в течение следующего трехлетнего периода. Спутники планируется оснастить инновационным оборудованием для хранения данных на базе уникальных технологий.

В частности, компания намеревается построить и запустить шесть прототипов, оснащенных лазерным носителем данных, который оптимизирован для работы на орбите. Отмечается, что подобный подход предлагает ряд преимуществ относительно традиционных технологий хранения данных, используемых сегодня. Например, благодаря новому подходу можно добиться значительного прогресса в следующих областях:

• Безопасность: Хранение данных с помощью фотонов позволяет использовать квантовое шифрование. Кроме того, большое преимущество в плане безопасности и конфиденциальности обеспечивает тот факт, что данные постоянно находятся в движении, перемещаясь между спутниками в космосе со скоростью света.
• Доступ к данным: Помимо высокой безопасности решение LyteLoop дополнительно предлагает ценные преимущества, когда дело доходит до доступа к информации, поскольку хранилище и сеть технически являются одним целым, а спутники способны предоставлять информацию наземным станциям в любой точке Земли, что минимизирует задержки.
• Энергоэффективность и экологичность: Нельзя забывать о невероятной энергоэффективности и экологической безопасности ввиду отсутствия необходимости тратить миллионы литров воды на охлаждение серверного оборудования, что является существенным недостатком нынешних методов хранения информации в традиционных центрах обработки данных. Технология LyteLoop способна компенсировать существующее негативное влияние среднестатистической интернет-компании на экологию через сокращение выбросов углекислого газа, значительно снижая воздействие на окружающую среду бизнеса и улучшая его имидж. Дополнительным бонусом является то, что технология хранения данных с помощью фотонов (фотоны безмассовые), а не физических носителей, продвигаемая стартапом, требует гораздо меньше материи, что способствует еще более существенному снижению негативного воздействия на окружающую среду.
• Финансовая доступность: Спутниковое хранилище LyteLoop, как ожидается, сможет не только конкурировать по стоимости эксплуатации с текущими облачными решениями для хранения данных на базе наземных ЦОД, но и на самом деле окажется более доступным в плане эксплуатационных затрат. Стоимость развертывания также будет падать с учетом вероятного снижения затрат на вывод полезной нагрузки в космос на фоне совершенствования технологии запуска малых спутников инженерами SpaceX и специалистами других профильных компаний, включая Virgin Orbit и Rocket Lab. Таким образом, расчет совокупной стоимости владения приятно удивит корпоративных клиентов, готовых перейти на принципиально новую модель ценообразования.

Компания сосредоточена на выводе своих спутников на рынок, планируя дорабатывать концепт и представить полноценное решение финальной версии примерно через пятилетку. В конечном итоге технология LyteLoop предложит возможность хранить в космосе сотни петабайт (и даже эксабайт) данных, что эквивалентно емкости хранилищ традиционного дата-центра, содержащего тысячи серверов.

В ближайшие годы технологии LyteLoop способны найти не менее интересное применение на Земле. Представители компании отмечают, что наземный центр обработки данных на базе системы хранения информации с помощью фотонов LyteLoop размером примерно с футбольное поле, будет примерно в 500 раз эффективнее при хранении единиц и нулей относительно традиционных решений.

HPE развернет на МКС космический микро-ЦОД с подключением к облаку Microsoft Azure

В августе 2017 инженеры HPE отправили на Международную космическую станцию первую версию космического микро-ЦОД Spaceborne, вернувшегося на поверхность Земли спустя 615 суток на борту корабля SpaceX Dragon. Сейчас инженеры корпорации ведут разработку более мощного преемника.

Запуск на орбиту Spaceborne-2 планируется провести в рамках 15-й миссии американской военно-промышленной корпорации Northrop Grumman Corporation по снабжению МКС (NG-15), старт которой намечен 20 февраля (если позволит погода). На этот раз данные, обработанные в системе, будут отправлены для хранения и дальнейшего анализа в Microsoft Azure.

Система Spaceborne первой версии показала себя отлично, проработав в космосе 1,8 года и став первым космическим микро-ЦОД терафлопового уровня. Компания использовала аналогичную систему на Земле, выполняя идентичные рабочие нагрузки для сравнения времени безотказной работы, сбоев и тому подобного.

Помимо ограниченного экранирования, обеспечиваемого обшивкой МКС и алюминиевым корпусом системы, ни оригинальный, ни новый Spaceborne не полагаются на какую-либо дополнительную защиту от излучения. Вместо этого HPE использует программное обеспечение для максимизации надежности в случае сбоев, связанных с работой в околоземном космическом пространстве.

При подготовке проекта Spaceborne 2 руководство НАСА предоставило HPE вдвое больше места, вдвое больше электроэнергии и вдвое больше ресурсов системы охлаждения, чем в прошлый раз. Новая вычислительная система имеет высоту 3U, сочетая два блока высотой 2U и 1U, соответственно.

Первый основывается на конвергентной платформе HPE Edgeline EL4000 с одним процессором и одним графическим процессором, а также с 64 ГБ оперативной памяти и 4x 240 ГБ SSD. Второй (блок высотой 1U) представляет собой сервер HPE ProLiant DL360 Gen10 с двумя процессорами, 192 ГБ оперативной памяти и 10x 240 ГБ SSD.

Специалисты компании HPE решили воспользоваться твердотельными накопителями, а не жесткими дисками, несмотря на тот факт, что SSD более чувствительны к космическому излучению. По мнению инженеров, использование жёстких дисков является более рискованным ввиду наличия внутри них вращающихся пластин и прочих движущихся компонентов. Подобно предшественнику Spaceborne-2 использует теплообменники на задней дверце стойки с водяным охлаждением.

Обе системы являются главным образом тестовыми прототипами, но в некоторой степени играют роль «краевого» ЦОД, предлагая вычислительные мощности астронавтам МКС и, возможно, спутникам, которые взаимодействуют с космической станцией.

Например, современные спутники, которые фотографируют ледяные шапки, делают огромное количество изображений, покрытых облаками. Отправка подобных фото на Землю — дорогостоящий процесс, требующий больших затрат времени. Очевидно, что снимки с облаками малопригодны для дальнейшего использования, и исследователи на Земле удаляют подобные фото при получении.

«Краевой» ЦОД вроде Spaceborne, располагающийся в космосе, способен, используя искусственный интеллект, удалять такие изображения в автоматическом режиме, препятствуя их отправке на Землю. Европейское космическое агентство отдельно сотрудничает с Intel и Ubotica в рамках проекта по разработке спутника PhiSat-1, Cubesat, который выполняет обработку фото с помощью ИИ и набортных вычислительных мощностей.

По мере того как человечество все сильнее отдаляется от родной планеты, использование подобных вычислительных инструментов будет играть возрастающую роль в контексте обеспечения быстрой реакции автономных систем и обработки данных. Так, нечто наподобие Spaceborne, очевидно, понадобится лунным колониям и на пути человечества к Марсу.