Shanghai will Gigawatt-Leistung ins All bringen – „Mingzhu-Konstellation“ zielt auf ein Rechennetz in der Nähe der Erdbahn ab

Shanghai startet das „Mingzhu-Constellation-Programm“: Warum bringen Supercomputer ins All?

Hallo zusammen, ich bin euer Finanzjournalist. Heute sprechen wir über eine Nachricht, die zwar wie Science-Fiction klingt, aber tatsächlich schnell Wirklichkeit wird: Shanghai hat das „Mingzhu-Constellation-Programm“ gestartet.

Einfach ausgedrückt: Es geht darum, Gigawatt-Leistung – eine enorme Einheit der Rechenleistung – mithilfe eines Satelliten-Constellations in die Nähe der Erde zu bringen.

Das klingt nach „Star Trek“, aber dahinter stecken sehr reale wirtschaftliche Überlegungen und strategische Ziele. Um es euch verständlich zu machen, habe ich die Nachricht in fünf Kernpunkte aufgeteilt und sie in einfachen Worten erklärt.

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1. Kernzusammenfassung: Was machen wir eigentlich?

In einem Satz:

Shanghai führt in Zusammenarbeit mit 27 führenden Unternehmen das Projekt durch, um „Boden-Datenzentren“ ins All zu verlegen und ein globales „raumgestütztes Rechennetzwerk“ aufzubauen.

Wichtige Punkte:

• Wer ist daran beteiligt? Shanghai Dongfang TianSuan Technology (Leitunternehmen) in Zusammenarbeit mit der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Alibaba Cloud, iFlytek, WallRun Technology und 26 weiteren Großunternehmen.
• Was wird gemacht? Es wird ein „Gigawatt-Größe“-Rechenkonstellationsnetzwerk im All geschaffen. Man kann sich vorstellen, dass Tausende von Supercomputern zu Satelliten verpackt und ins All geschossen werden, um einen riesigen „Cloud-Verstand“ zu bilden.
• Ziel? Es soll die Rechenbasis für die Zukunft der KI werden, sodass Daten direkt im All verarbeitet werden können, ohne sie alle zur Erde übertragen zu müssen.

Aktueller Stand: Das Projekt befindet sich noch in der „Erkundungs- und frühen Entwicklungsphase“ und ist nicht sofort nutzbar, sondern wird schrittweise umgesetzt.

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2. Warum jetzt? Die Motive für „Raumrechenleistung“ in China und den USA unterscheiden sich grundlegend

Die Nachricht erwähnt, dass auch SpaceX in den USA ähnliche Pläne hat, aber die Ausgangspunkte beider Länder sind sehr unterschiedlich. Es ist, als würden zwei Menschen versuchen, einen Berg zu besteigen – einer, weil es keinen Weg mehr am Fuß des Berges gibt, der andere, um den Gipfel zu erobern.

• Die Probleme der USA: CEO Liu Jingjing erklärt es klar: Die Rechenzentren in den USA verbrauchen bereits 5 % des gesamten Strombedarfs des Landes. Mit dem Aufschwung der KI stehen sie vor zwei großen Herausforderungen: hohe Stromkosten und schwierige Kühlung (Server erzeugen viel Wärme, was die Kühlungskosten erhöht). Deshalb wollen die USA die Rechenleistung ins All verlegen, weil der Platz auf der Erde nicht ausreicht. Im All gibt es unendlich viel Sonnenenergie und eine Vakuumumgebung, die die Kühlung erleichtert (auch wenn die Vakuumkühlung ihre eigenen Herausforderungen hat).

• Die Motive Chinas: Chinas Recheninfrastruktur auf der Erde ist bereits gut ausgebaut und der Strombedarf reicht derzeit aus, daher ist der Aufbau von Rechenzentren im All nicht notwendig. Das „Mingzhu-Constellation-Programm“ dient eher strategischen Zwecken.
• Strategische Bedeutung: Das All ist der zukünftige strategische Höhepunkt. Wer zuerst die Rechenleistung im All kontrolliert, hat auch die Kontrolle über die „Energie und Rechenleistung“ der KI-Zeit.
• Unabhängigkeit und Kontrolle: Es handelt sich um ein vollständig in China entwickeltes Projekt – von den Chips über die Energieversorgung bis hin zu allen anderen Komponenten. Dies dient der Vorbereitung auf mögliche technische Blockaden und sicherstellt, dass unsere KI-Systeme auch unter extremen Bedingungen weiterarbeiten können.

Einfaches Beispiel: In den USA ist es zu heiß und die Stromkosten zu hoch, also wollen sie den Ofen ins Freie (ins All) verlegen; in China wurde der Ofen gerade installiert, aber um zukünftige Konkurrenten abzuwehren und für Sicherheit zu sorgen, entscheiden sie sich, auch im Freien ein Reserve-Ofensystem zu bauen.

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3. Technische Herausforderungen: Es geht nicht nur darum, Computer ins All zu bringen, sondern um ein „Systemprojekt“

Viele Menschen denken, dass es ausreicht, die Bodencomputer zu verstärken und sie in Satelliten zu packen. Experten der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und WallRun Technology weisen darauf hin, dass dies keine einfache technische Lösung ist:

• Chips können nicht einfach „fest gemacht“ werden: Im All gibt es starke Strahlung, die die Chips stören kann. Früher versuchte man, Chips mit Schutzschichten zu versehen, aber das ist teuer und langwierig. Heute wird eine Kombination aus Hardware- und Softwarelösungen angewendet:
• Hardware: Verbesserte Schaltkreisdesigns und Redundanz in der Kommunikation (wie Ersatzreifen beim Autofahren, aber wichtiger ist die Fähigkeit des Fahrers, Probleme zu umgehen).
• Software: Algorithmen müssen fehler tolerant sein. Wenn ein Teil des Chips durch Strahlung beschädigt wird, sollte die Software dies automatisch erkennen und beheben oder die Funktionen umgehen können.
• Vom „Einsatz einzelner Komponenten“ zum „Kollektivbetrieb: Derzeit arbeiten die meisten Rechenressourcen im All noch unabhängig voneinander. Ein echtes Rechennetzwerk benötigt jedoch eine vernetzte Struktur.
• Herausforderungen: Wie können Satelliten miteinander schnell kommunizieren? Die Branche erforscht derzeit Laserkommunikation.
• Zeitplan: Laut Dong Chaofeng von WallRun Technology wird es noch 2–3 Jahre dauern, bis ein echtes Netzwerk entstanden ist. Derzeit ist es unrealistisch, riesige Modelle mit Billionen von Parametern im All zu betreiben.

Einfaches Beispiel: Stellen Sie sich vor, Sie bauen einen riesigen Lego-Turm in der Luft:

• Früheres Konzept: Jeder Lego-Stein sollte strahlungsresistent sein.
• Neues Konzept: Die Lego-Steine müssen nicht besonders robust sein, aber die Verbindungen (Kommunikationsprotokolle) und die Bauregeln (Fehlerbehandlung durch Algorithmen) müssen ausreichend intelligent sein, damit der Turm nicht zusammenfällt, wenn ein Stein umfällt.

Aktueller Stand: Bisher wurden nur einige Lego-Steine ins All geschossen; der Turm ist noch nicht fertiggebaut. Für die Fertigstellung sind „Laser-Klebstoff“ (Laserkommunikation) und „automatische Bauroboter“ (wiederverwendbare Raketen) erforderlich.

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4. Industriekooperation: 27 Großunternehmen arbeiten zusammen – wer ist für was verantwortlich?

Das „Mingzhu-Constellation-Programm“ ist kein Projekt einzelner Unternehmen, sondern eine große Allianz mit staatlicher Unterstützung, industrieller Unterstützung und Zusammenarbeit von Forschung, Industrie und Bildungseinrichtungen. Die 27 Unternehmen decken die gesamte Wertschöpfungskette von den Chips bis zur Energieversorgung ab:

• Rechenkern und Chips:
• WallRun Technology, Alibaba Cloud: Liefern Rechenchips und KI-Algorithmen. WallRun kümmert sich um die Funktionalität der Chips im All, Alibaba Cloud bietet Erfahrungen mit großen Modellen und Cloud-Technologien.
• iFlytek: Unterstützt die Anwendungsebene der KI, wie Sprachverarbeitung und intelligente Interaktionen, um der Rechenleistung im All konkrete Zwecke zu geben.

• Herz und Energieversorgung:
• GCL Photovoltaic, Jinko Solar, Trina Solar: Diese Unternehmen sind führend in der Photovoltaiktechnologie. Im All gibt es unendlich viel Sonnenenergie; sie liefern effiziente Solarzellen für die Satelliten.
• Shanghai Space Power Research Institute: Verantwortlich für die Energiespeicherung und das Strommanagement, um eine stabile Stromversorgung zu gewährleisten.

• Rahmen und Plattformen:
• Chinese Academy of Sciences Microsatellite Innovation Institute: Entwurf, Herstellung und Start der Satelliten. Sie sorgen dafür, dass die Satelliten im All stabil funktionieren.
• Shanghai Jiao Tong University Space Computing Laboratory: Theoretische Unterstützung und technische Überprüfungen.

• Nerven und Kommunikation:

Obwohl keine konkreten Unternehmen genannt werden, ist die Kommunikation zwischen den Satelliten ein Schlüsselaspekt. Dazu gehören Technologien wie Laserkommunikation und Mikrowellenkommunikation.

Warum ist Kooperation wichtig?

Rechenleistung im All ist ein Bereich mit starkem „Fassungsvermögen“-Effekt: Selbst starke Chips sind nutzlos ohne Energie; genügend Energie ohne Datenübertragung; Daten ohne Verarbeitung durch Algorithmen sind ebenfalls nutzlos. Jeder Fehler in der Kette kann das gesamte Projekt zum Scheitern bringen. Deshalb müssen führende Unternehmen aus der gesamten Industrie zusammenarbeiten.

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5. Zukunftsplan: In drei Schritten – keine Eile, alles kommt langsam

Das „Mingzhu-Constellation-Programm“ ist nicht mit dem Versprechen fertiggestellt zu werden, „nächstes Jahr“, sondern wird schrittweise umgesetzt. Dies entspricht den Ingenieurprinzipien und reduziert das Risiko.

• Erster Schritt: Technische Überprüfung (jetzt – in Kürze):
• Was wird gemacht? Testsatelliten werden gestartet, um Schlüsseltechnologien zu überprüfen.
• Schwerpunkte: Überprüfung der Leistungsfähigkeit der chinesischen Chips im All, neuer Rechenalgorithmen und effizienter Solarzellen.
• Ziel: Konzepte in praktische Tests umsetzen und Labordaten in tatsächliche Messwerte im All umwandeln.

• Zweiter Schritt: Leistungserweiterung und erste Satellitenverteilung (mittlerer Zeitraum):
• Was wird gemacht? Auf der Grundlage erfolgreicher technischer Überprüfungen werden die ersten Satelliten ins All gebracht, um eine kleine Konstellation zu bilden.
• Anwendungsszenarien:
• Betrieb großer Modelle im All: KI-Modelle werden direkt auf Satelliten ausgeführt, um Echtzeitdaten zu verarbeiten.
• Intelligente Wettervorhersagen: Nutzung des Weltraumblicks für die sofortige Analyse von Wetterdaten und Frühwarnungen.

Kooperation von Boden- und Raumrechenleistung: Kombination von Raum- und Bodenrechenleistung zu einem hybriden Cloud-System.

• Dritter Schritt: Ausbau des Netzwerks (langer Zeitraum):
• Was wird gemacht? Ein weltweites Rechennetzwerk in der Nähe der Erde aufgebaut, das die „Gigawatt-Größe“ erreicht.
• Ziel: Die Rechenbasis für die Zukunft der KI werden.

Fazit für die Allgemeinheit:

• Kurzfristig (1–3 Jahre): Es wird mehr Testsatelliten geben, aber die meisten Menschen werden keine direkten Auswirkungen spüren.
• Mittelfristig (3–5 Jahre): Es könnten konkrete Anwendungen entstehen, wie genaue Wettervorhersagen und schnellere Bildverarbeitung.
• Langfristig (mehr als 5 Jahre): Echte „Raum-Cloud“-Dienste könnten verfügbar sein, und die Rechenkosten für KI könnten durch den günstigen Weltraumenergiebedarf stark sinken – allerdings hängt dies von der Entwicklung von Raketenwiederverwendungstechnologien und Kommunikationstechnologien ab.

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Zusammenfassung

Das „Mingzhu-Constellation-Programm“ ist keine Science-Fiction, sondern ein strategisches Industrieprojekt auf staatlicher Ebene.

• Es dient nicht der Lösung eines aktuellen Rechenleistungsmangels (Chinas Bodenrechenleistung reicht derzeit aus), sondern der Eroberung der strategischen Position in der KI-Zeit.
• Es handelt sich nicht um eine einzelne technische Durchbruchslösung, sondern um die Zusammenarbeit ganzer Industriezweige.
• Es wird nicht sofort fertiggestellt, sondern erfordert 2–3 Jahre oder längerer technischer Aufwand und ingenieurtechnischer Überprüfungen.

Für die Allgemeinheit bedeutet dies, dass unsere Smartphones, Autos und sogar die Stadtverwaltung in Zukunft zunehmend von Rechenleistung im All abhängig sein werden. Shanghai versucht mit diesem Projekt, zum Kernantrieb dieser „raumgestützten Rechenleistungszukunft“ zu werden.