de.wedoany.com-Bericht: China Mobile treibt den Aufbau eines Weltraum-Rechennetzes voran, das durch die Koordination von Erde und Weltraum die blinden Flecken der terrestrischen Rechenleistung beseitigen soll. Hintergrund dieser Initiative ist der rasante Fortschritt großer KI-Modelle, der den Energieverbrauch und die Kühlungsanforderungen terrestrischer Rechenzentren zunehmend unter Druck setzt. Laut Daten der Nationalen Energiebehörde wird der jährliche Stromverbrauch für Rechenleistung im Zeitraum des „15. Fünfjahresplans“ voraussichtlich um über 100 Milliarden kWh steigen und bis 2030 voraussichtlich 800 Milliarden kWh erreichen, was etwa 6 % des gesamten gesellschaftlichen Stromverbrauchs entspricht. Gleichzeitig wird fast die Hälfte des Stroms in extrem großen Rechenclustern für die Kühlung statt für die Berechnung aufgewendet, und terrestrische Rechenzentren stoßen bei Land, Kosten und physikalischen Grenzen an ihre Grenzen.
Der Kern des Weltraum-Rechennetzes besteht darin, Rechen- und KI-Fähigkeiten in den Weltraum zu verlagern und mithilfe von Satelliten ein globales „Rechen-Internet“ aufzubauen. Die Weltraumumgebung bietet einzigartige Vorteile: Die Sonneneinstrahlung außerhalb der Atmosphäre ist 30–40 % stärker als auf der Erde, was eine 24-Stunden-Stromerzeugung ermöglicht; die kosmische Hintergrundtemperatur liegt nahe -270 °C, was eine natürliche Kühlumgebung schafft und die Kühlkosten drastisch senkt; das Satellitennetz kann Gebiete wie Ozeane, Polarregionen und Wüsten abdecken, die für terrestrische Rechenzentren unzugänglich sind. Konkret besteht dieses Netz aus zwei Knotentypen: terrestrischen Rechenzentren und einer Konstellation von Niedrigorbit-Satelliten, die über Hochgeschwindigkeitsverbindungen koordiniert werden. Die Satellitenkonstellation verarbeitet Rohdaten aus dem Weltraum und Aufgaben in terrestrischen blinden Flecken, während die terrestrischen Rechenzentren schwere Berechnungen wie das Training und die Inferenz großer Modelle übernehmen. Beide Systeme werden automatisch gesteuert und nahtlos kombiniert, mit dem Ziel einer vollständigen „Erde-Weltraum-integrierten“ Rechensteuerung.
Die Realisierung kostengünstiger Weltraum-Rechenleistung steht vor fünf zentralen Herausforderungen. Erstens sind die Startkosten hoch: Derzeit kostet es in China etwa 50.000 bis 100.000 Yuan, ein Kilogramm Nutzlast in den Weltraum zu bringen. Zweitens ist die Weltraumumgebung extrem: Die Temperaturen schwanken zwischen -180 °C und +120 °C, und es gibt hochenergetische Partikelstrahlung, die gewöhnliche Chips nicht aushalten, während raumfahrttaugliche Chips nur einen Bruchteil der Leistung ziviler Chips haben, aber um ein Vielfaches teurer sind. Drittens ist die Kühlung eine große Herausforderung: Ein leistungsstarker Rechen-Satellit erzeugt 10- bis 100-mal mehr Wärme als ein herkömmlicher Satellit, und ein 1-GW-Weltraum-Rechencluster benötigt eine Kühlfläche von etwa 2,4 Quadratkilometern. Viertens erfordert die Kommunikation zwischen Satelliten sowie zwischen Satelliten und der Erde Hochgeschwindigkeitsverbindungen; Laser-Kommunikation bietet zwar hohe Bandbreiten, ist aber anfällig für Wettereinflüsse und schwer auszurichten. Fünftens ist das intelligente Steuerungssystem komplex: Es muss Tausende von Satelliten und terrestrische Rechenzentren automatisch koordinieren, um Rechenleistung präzise an die Bedarfspunkte zu liefern.
Als nationaler Akteur im Kommunikationsbereich begann China Mobile ab 2023 mit dem Aufbau eines Erde-Weltraum-integrierten Rechennetzes. Sein bestehendes terrestrisches Rechennetz ist weltweit führend: Die Gesamtkapazität für intelligentes Rechnen übersteigt 92,5 EFLOPS, die Rack-Kapazität über 1,5 Millionen, und es wurde ein dreistufiger Rechen-Latenzring von „1 ms – 5 ms – 20 ms“ aufgebaut. Der Fahrplan von China Mobile für die Weltraum-Rechenleistung umfasst vier Schritte: Erstens, im Rahmen der 6G-Netzentwicklung einheitliche Kommunikations- und Rechenstandards für Erde und Weltraum zu schaffen; zweitens, das „Rechennetz-Gehirn“ zu verbessern, um eine einheitliche Verwaltung der Rechenleistung von Satelliten und Erde zu ermöglichen; drittens, durch den Start von Testsatelliten schrittweise ein Netz aufzubauen – 2024 wurde bereits der Satellit „China Mobile 01“ gestartet, und für 2026 ist der Start von „China Mobile 02“ geplant, um Schlüsseltechnologien zu testen, mit dem Ziel, in Zukunft ein Weltraum-Rechennetz aus Satelliten aufzubauen, das Kommunikation, allgemeine Rechenleistung und KI-Rechenfähigkeiten integriert; viertens, in Bereichen mit unzureichender terrestrischer Rechenabdeckung wie Hochseeschifffahrt, Notfall- und Katastrophenhilfe, intelligente Ozeane und Niedrighöhenwirtschaft Anwendungen zu realisieren und ein nachhaltiges Geschäftsmodell zu entwickeln.
Die Weltraum-Rechenleistungstechnologie befindet sich derzeit noch in einem frühen Stadium, hat aber bereits das Potenzial gezeigt, die Engpässe der terrestrischen Rechenleistung zu überwinden und geografische Grenzen zu durchbrechen. China Mobile arbeitet daran, die Barrieren zwischen Satelliten und Erde zu durchbrechen, die Rechenleistung in den Weltraum auszudehnen und eine Erde-Weltraum-integrierte Rechenbasis aufzubauen.
