【進軍太空!】能在任何環境運作的地面衛星站,微軟 Azure Space 在賣什麼瓜?

(圖片來源:Microsoft

(本文經合作夥伴 品玩 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈微軟這是要上天?居然發佈一款服務器+衛星站一體機 〉。)

【為什麼我們選擇這篇文章】今年 6 月,AWS 雲端運算服務成立了太空專門部門,以管理相關衛星數據,而微軟也於今年 10 月 20 日宣布與 SpaceX 的 Starlink 合作,將低軌道衛星與地面衛星站整合,讓雲端服務的使用範圍可以更普及。我們也想更進一步想像,待 Azure Space 的業務成熟後,還會有哪些突破性的服務呢?(責任編輯:呂威逸)

你印象中的微軟是什麼?是 Windows/Office?是 Surface 電腦和雲端計算?是全球人工智慧科研的勁旅?

這些都對,但現在恐怕要給微軟再加一個標籤了:太空公司。

沒錯,2020 年已經證明沒有什麼事情不可以發生了,就連微軟都成立了自己的太空業務。

先別太興奮,微軟目前沒有真的要上天……這項新的業務名為 Azure Space——從名字就能看出來它是和微軟的雲端計算服務 Azure 有關的。

Azure Space 是一套軟硬兼施,且由微軟和幾家在航太產業響叮噹的公司合作開發的服務。

Azure Space 第一個產品:可在任何環境下運作的獨立數據中心/地面衛星站

先來硬的:

微軟太空業務的第一款硬體產品,是一台卡車能拖走、在哪都能用的地面衛星站 + AI 雲端計算數據中心。它的名字叫做模組化數據中心(Modular Data Center, MDC)。

(圖片來源:Microsoft

你可以把 MDC 看做一個小型、可移動的,完整的 Azure 數據中心。雲端計算伺服器自然是核心元件,安裝在非常堅固的抗震容器內。

既然是完整的數據中心,自然也要配備關鍵基礎設施。MDC 也內建了整套的暖通冷卻系統, 在任何艱難的條件下,都可以保證伺服器可以正常工作。

可是,MDC 工作的條件可能會有多艱難?這就帶出了微軟為 MDC 賦予的設計工作場景。

滿足基礎設施不足、天災襲擊需支援的市場,與世隔絕還是能用 AI 及雲端運算

首先,微軟的座右銘是用軟體、AI、雲端計算的能力賦能更多人和組織。

這家公司現在發現,機構客戶對雲端計算、數據處理能力的需求,越來越多發生在那些基礎設施很差(簡而言之就是沒有網絡),或者遭遇突發災難(比如地震、火災、海嘯)需要人道主義支援的地方。

沒有網絡,或者網絡不好,就無法連上雲伺服器,無法發揮雲端計算的力量。在這樣的條件下,如何讓他們成為自家雲端服務的客戶呢?那就只好把數據中心放到當地了。

所以微軟開發了這台 MDC,讓客戶隨時隨地都可以使用自己的數據中心!在 Azure 負責此項業務的總經理 Bill Karagounis 表示,MDC 可以在完全與世隔絕的地方提供強大的 AI 和雲端計算能力,「如果需要的話,你甚至可以和世界完全切斷聯繫,仍然可以使用 MDC。」

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與頂尖衛星通訊公司合作,拓展衛星通訊寬頻的適用範圍

接下來你可能會問:這跟太空有什麼關係???

原來,MDC 不僅僅是一台模組化的數據中心,它還是一個小型的可移動衛星站!

沒錯,MDC 擁有衛星通訊的能力。微軟沒有具體透露實現方式,如無意外的話應該是採用虛擬化的思路,用 MDC 伺服器內建的 FPGA 晶片和 GPU 進行訊號處理,將天地之間的射頻訊號數字化,從而實現更高頻寬的衛星通訊鏈路。

在虛擬化衛星通訊方面,業界頂尖的衛星通訊公司 Kratos、Amergint 等是微軟的重要合作夥伴。據瞭解,微軟在數據中心裡實現的虛擬化衛星通訊可以支持最高 500MHz 的射頻訊號,約等於 10Gbps 的鏈路頻寬,極大地拓展了衛星通訊的使用潛力。

目前無法完全確定 MDC 也能實現這個頻寬,但至少我們可以確定的是,作為一台可移動的衛星地面站,MDC 是足以勝任的,並且針對特定的使用場景,在成本和取用性上能夠凸顯出優勢。

在下圖中你可以更清楚地感受 MDC 的工作模式:它可以和低、中地球軌道上的衛星直接建立衛星通訊,意味著 MDC 的衛星適配能力相當全面。至於更高的地球同步軌道,微軟也在和 KSAT 等公司合作。KSAT 已經是地面衛星站業務的領導者,擁有 23 座衛星站,從挪威的偏遠地區一直到南極,遍布地球上任何有陸地的地方。

(圖片來源:Microsoft

Azure Space 攜手 Starlink,目標讓地球上的任何角落都可以連線!

值得一提的是,SpaceX 的 Starlink 衛星網路也是 Azure Space 的合作夥伴之一。

Starlink 在低地球軌道上的數百顆衛星,讓衛星網路變得(對一部分人來說)唾手可及;而搭配上 MDC 之後,你可以想象,未來天空中到處都有衛星,地面上 MDC 可以拉到任何地方使用。

SpaceX 總裁兼首席營運長 Gwynne Shotwell 表示,和 Azure 一起,SpaceX 和微軟兩家公司能夠共同為客戶提供更強、更多樣的衛星服務。

如何理解 SpaceX 和 Azure Space 的合作呢?這裡做個比喻:過去我們上網需要 PC,也就必須在指定地點待著,而智慧手機讓網路可以無處不在;今天的衛星連接就像是過去的上網,而 SpaceX 加上 MDC,讓衛星通訊和雲端服務也變成了智慧手機一樣,可以在地球上的任何角落使用。

MDC 下一步?地面衛星站即服務:農業、地理、氣象、人道救援都用得上

MDC 只是微軟在太空業務上的最新一步而已。你可能沒有注意到,微軟在幾週前針對企業用戶的 Ignite 大會上曾經宣佈一項名為 Azure Orbital 的業務。

如果把 SaaS 術語套用過來,Azure Orbital 就是「地面衛星站即服務」(Ground Station as a Service, GSaaS)。

晦澀的東西就不多說了,你可以這樣理解:如果你的單位和衛星數據打交道,比如地理、農業、氣象、石油等等,過去你可能需要建造或租用地面衛星站,和其他客戶搶衛星通訊的資源(畢竟衛星在天上飛,能建立連接的窗口時間有限);

現在不一樣了,分布在全球的每一個 Azure 數據中心,都變成了衛星站。就像管理一台雲服務器一樣,你可以直接在 Azure 的後台管理衛星連接,設定連接時間、下載和上傳數據、直接在伺服器上做後續的數據分析。Azure Orbital 採取的是按使用者付費的收費模式,也能節省成本。

Azure Orbital 的後台管理界面

就像雲端計算顛覆了傳統的伺服器租用市場一樣,Azure Orbital 的模式也可能顛覆傳統地面衛星站的市場——當然首先,微軟能做到這些還是要和前面提到的 KSAT、Kronos 等業界大手合作的;其次,微軟提出的理念也確實代表了衛星通訊行業的前進方向,所以這些公司才願意和微軟合作。

「衛星行業需要顛覆自己。我們要擁抱更多的協調、自動化、虛擬化。我們需要在多雲端、內容和通訊之間無縫銜接。我們需要一個生態系統,」衛星通訊公司 SES Networks 的 CEO JP Hemingway 指出,「僅憑我們自己無法做到,而微軟是這個生態的領導者,這也是為什麼我們已經和微軟合作了長達一年半之久。」

KSAT 美國負責人 Katherine Monson 表示,KSAT 是把數據從天上傳回地面的專家,而微軟是數據管理、運輸、處理和儲存的專業選手,因此兩家公司的合作是非常符合邏輯的,對於彼此的客戶,特別是共同的客戶來說,也能讓他們輕鬆很多。

在與合作夥伴的共同努力下,Azure Space 已經低調運行了一段時間。據瞭解,Azure Space 已經在為人道主義援助機構和農業、地理、氣象等方面的機構和公司提供服務,在國家安全方面也已經拿下美國政府下設機構作為合作夥伴/客戶。

編按:除了微軟的 Azure Space 計畫,微軟本身也是美國 TIA(電信產業協會)的 6G 聯盟創始成員,聯盟成員包含電信商 AT&T、Verizon、T-Mobile,以及其他科技企業如:高通(Qualcomm)、臉書、三星、Nokia,協助建立 6G 策略藍圖、標準化及商用目的,並推廣至全球市場。儘管目前 Azure Sapce 技術上可支持的最高頻寬尚未達 6G 標準,但若 Azure Space 的技術發展更加成熟,成功地讓雲端服務可以無處不在,或許此計畫也可以成為 6G 聯盟的發展基礎之一。

(本文經合作夥伴 品玩 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈微軟這是要上天?居然發佈一款服務器+衛星站一體機 〉。)

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