Morgonbrev : Fredagsspecial - Datacenters i rymden

Vi har flera gånger tallat på detta tema, och denna vecka anser jag att ämnet Datacenters i rymden förtjänar en egen Fredagsspecial! Den globala infrastrukturen för informationsteknologi står inför ett stort skifte. I takt med att AI och storskalig databehandling påverkar varje aspekt av den moderna ekonomin, ish, har de fysiska begränsningarna på jorden såsom energitillgång, kylvatten och markutnyttjande blivit hårda flaskhalsar. Detta har lett till att några av världens smartaste personer, däribland Elon Musk, Jeff Bezos och Jensen Huang, har börjat blicka bortom jordens atmosfär för att hitta nästa generations lösning, nämligen rymdbaserade datacenter. I dagens Fredagsspecial ska vi titta på hur detta fungerar i praktiken, fördelarna, utmaningarna, den ekonomiska potentialen och framförallt de specifika bolagen som just nu positionerar sig för att dominera denna framtida industri.

Varför flytta beräkningskraft till rymden?

Behovet av datacenter i omloppsbana bestäms av en enkel logik: efterfrågan på AI-träning och inferens växer snabbare än vad jordens resurser kan stödja på ett hållbart sätt. Traditionella datacenter kräver enorma mängder elektricitet, ofta motsvarande små städers förbrukning, och deras kylsystem förbrukar miljontals liter vatten varje år. I mars 2026 fanns det över 11 000 aktiva datacenter globalt där USA ensamt stod för över 5000 av dessa. Denna koncentration skapar enorm press på lokala elnät och har lett till att myndigheter i vissa regioner börjat begränsa nybyggnationer. På sikt hotar detta att sakta in människans teknikutveckling. Och om det är något som historien har visat oss så är det att teknikutveckling medför många fördelar för världens befolkning. Detta är alltså grundproblemet och varför vi nu siktar mot stjärnorna. Resurserna räcker inte till för dessa enorma satsningar.

https://straitsresearch.com/statistic/countries-with-the-most-data-centers

Genom att istället placera datacenter i rymden kan man kringgå flera av dessa jordbundna problem. Rymden erbjuder en miljö fri från fastighetsskatt, zonindelning, lokala lagar och regler och i rymden har du inte heller massor miljöregleringar (i alla fall inte ännu) som ofta fördröjer projekt på jorden med flera år. Alla ni som någonsin ansökt om exempelvis ett bygglov vet att kommuner inte direkt stressar för att jobba klart så fort som möjligt... 😂 Att placera datacenter i omloppsbana är strategiskt viktigt eftersom det skapar en juridisk fristad för datasuveränitet. Genom att verka i internationellt "luftrum" kan exempelvis europeisk data fysiskt och lagligt operera utanför räckvidden för utländska lagar såsom den amerikanska Cloud Act vilket förhindrar att utomstående makter tvingar till sig tillgång till känslig information. Det kan väl också vara skönt för andra länder att slippa EUs byråkrati!

Genom att flytta beräkningskraften till rymden tar man tag i ett av AI-erans största utmaningar nämligen den skenande energiförbrukningen. Den mest fundamentala fördelen är den direkta tillgången till solenergi. I jordens omloppsbana är solstrålningen, den så kallade solkonstanten, cirka 1361W/m2 vilket är ungefär 36% starkare än den maximala strålning som når jordytan efter att solstrålarna har passerat atmosfären, så bara där har vi en stor vinst.

När man placerar datacenter i solsynkrona banor (SSO) längs den så kallade terminatorlinjen kan de bada i konstant solljus dygnet runt. Detta eliminerar behovet av de enorma batteriparker som på jorden krävs för att överbrygga nattcykler och molniga dagar vilket kan minska en markbaserad solcellsanläggnings genomsnittliga kapacitetsfaktor till så lågt som 15–25%. I rymden kan kapacitetsfaktorn närma sig 100% vilket innebär att solpaneler där kan generera upp till åtta gånger mer energi per år jämfört med en genomsnittlig installation på jorden.

Ur ett ekonomiskt perspektiv är detta minst sagt revolutionerande. För träning av storskaliga AI-modeller som enligt vissa prognoser kan komma att kräva flera gigawattimmar per träningssession blir elkostnaden på sikt en av de absolut största utgifterna. I rymden blir energin, efter att den initiala investeringen i uppskjutning och hårdvara är gjord, i det närmaste en gratis råvara med minimala driftkostnader. Sen ska man vara ärlig med och säga att det finns kvar en hel del problem att lösa gällande solkraft som energi i rymden, typ som service, rymdskrot, ROI och annat.

Vattenförbrukningen har blivit datacentrens "dirty secret". Medan fokus ofta ligger på

elförbrukning så kräver kylningen av de tusentals servrar som driver AI och molntjänster enorma resurser. Ett genomsnittligt datacenter förbrukar cirka 1,8 miljoner liter vatten per dag, vilket är en siffra som snabbt blir ohållbar i en värld med ökande vattenbrist. Enligt Googles Gemini förbrukar alla datacenters globalt 8,1 MILJARDER liter varje dag. På 1 år uppgår den siffran alltså till 2,97 BILJONER liter vatten som används! Det är en jääävligt stor siffra det! Markbundna datacenter använder främst evaporativ kylning där vatten dunstar för att föra bort värme. Statistik visar att:

• Microsoft, Google och Meta förbrukar tillsammans hundratals miljarder liter vatten årligen för att kyla sina anläggningar.
• För att träna en stor språkmodell som Chat GPT-4 uppskattas det gå åt ca 500–700 milliliter vatten för varje 10–50 frågor användare ställer på grund av den intensiva värmeutvecklingen i hårdvaran. Så, när du själv siter och matar iväg 10 frågor (vilket man snabbt gör om man sitter och tuggar med en AI) så har man förbrukat en halvliter vatten.
• I regioner drabbade av torka har detta lett till juridiska konflikter mellan teknikjättar och lokalsamhällen som tävlar om samma vattenresurser.

I rymden elimineras behovet av vatten helt och hållet eftersom kylningen sker genom radiativ värmeväxling. I rymdens vakuum finns ingen luft som kan leda bort värme, så datacenter utnyttjar istället stora radiatorer som strålar ut överskottsvärme direkt i den kosmiska bakgrunden som håller en temperatur nära det absoluta nollpunkten, vilket är definerat som 0 Kelvin eller -273,15 Celsius, alltså jävligt kallt.

Den EU-finansierade studien ASCEND (Advanced Space Cloud for European Net zero emission and Data sovereignty, inget som rullar fram på tungan 😂) har analyserat potentialen i att flytta datalagring och beräkning till omloppsbana. Resultaten är slående för miljöarbetet:

Minskad miljöbelastning: Genom att utnyttja solenergi och radiativ kylning kan rymdbaserade datacenter avsevärt sänka det koldioxidavtryck som är kopplat till digital infrastruktur på jorden.

Nettonoll 2050: ASCEND drar slutsatsen att rymdbaserade molntjänster är en tekniskt genomförbar väg för att nå EU:s klimatmål. Genom att minska trycket på både elnät och vattenresurser på marken blir rymden en "ventilerande" faktor för planetens ekosystem.

Flytten till rymden handlar inte bara om att hitta mer plats, utan om att frikoppla den digitala tillväxten från jordens begränsade resurser. Ett datacenter i rymden är i praktiken en helt sluten miljö som varken stjäl dricksvatten eller genererar lokala värmeutsläpp i atmosfären. Det är en win-win

Jag gissar att en del nu frågar sig något i stil med: "Ett datacenter i rymden... Hur fungerar det egentligen?". Utan att vara en expert på ämnet så tänkte jag nu ge en snabb crash course! Ett datacenter i rymden liknar inte de stora lagerhallar vi ser i Virginia eller på Island. Istället handlar det om ett nätverk av modulära satelliter som är sammankopplade i en så kallad konstellation. Istället för rader av serverrack i en kyld hall så pratar vi om specialbyggda moduler optimerade för vakuum.

Steg 1: Energifångst i solsynkron bana

Satelliten positionerar sig i en bana där den befinner sig i konstant solljus. Enorma solpaneler fångar upp solstrålning som är 36% starkare än på jorden vilket ger en oavbruten strömförsörjning utan behov av nattcykel-batterier.

Steg 2: Datainmatning och arbetslast (Edge-ingång) Satelliten fungerar som en rymdbaserad nod som tar emot enorma mängder information. Det kan handla om rådata som samlas in direkt i omloppsbana som högupplösta bilder eller sensorsignaler, men också om komplexa arbetslaster som skickas upp från jorden via krypterade länkar. Här fungerar datacentret som en extern "AI-hjärna" för globala nätverk där allt från finansiella algoritmer och stora språkmodeller (LLM) till avancerad kryptering kan köras på distans frikopplat från markbundna begränsningar.

Steg 3: On-board AI-bearbetning

Istället för att skicka enorma mängder rådata till marken, bearbetas informationen lokalt av strålningshärdade GPU:er. AI-modeller sorterar bort brus, komprimerar filer och identifierar mönster i realtid. Detta minskar den datamängd som behöver skickas vidare med upp till 99%.

Steg 4: Kylning

Den intensiva värmen som processorerna genererar leds bort via värmerör till externa radiatorpaneler. Eftersom det inte finns någon luft sker kylningen genom att värmen strålas ut som infrarött ljus mot den kalla rymden.

Steg 5: Inter-satellit Mesh-kommunikation

Om en enskild satellitmodul har för hög belastning eller behöver skicka data vidare, används optiska laserlänkar. Datan skickas med ljusets hastighet mellan satelliterna i konstellationen för att optimera beräkningskraften och nå närmaste lediga markstation.

Steg 6: Säker nerlänk till jorden

När analysen är klar skickas det slutgiltiga resultatet ner till jorden via en smal, krypterad laserstråle. Detta sker utanför räckvidden för nationella lagar vilket säkrar användarens datasuveränitet.

Steg 7: Robotiserat underhåll och uppgradering

När hårdvaran blir gammal skickas autonoma "service-robotar" upp för att docka med datacentret. De byter ut modulära chip-enheter eller uppgraderar lagringskapaciteten, vilket gör att centret kan leva vidare i decennier utan att bli tekniskt föråldrat.

Om det är enkelt, varför är det inte redan gjort?

Det korta svaret är att det inte alls är enkelt! Trots de teoretiska fördelarna finns det fundamentala hinder som gör rymdbaserade datacenter till en av de svåraste ingenjörsmässiga utmaningarna i modern tid.

Den största missuppfattningen om rymden är att den är "kall". Även om bakgrundstemperaturen är nära den absoluta nollpunkten så är rymdens vakuum en nästan perfekt isolator. På jorden kyls servrar genom konvektion (luftflöde) eller ledning (vattenkylning). I rymden fungerar inte dessa metoder. All värme som genereras av de kraftfulla processorerna måste strålas bort i form av infrarött ljus.

Enligt Stefan-Boltzmanns lag ökar den utstrålade effekten med temperaturen upphöjt till fyra:

För att hålla elektroniken vid en stabil arbetstemperatur krävs enorma kylarareor. Ett datacenter som förbrukar 1 megawatt elektricitet genererar också 1 MW värme vilket kräver en kylararea på cirka 1 200 kvadratmeter, motsvarande fyra tennisbanor. Detta skapar en enorm "viktstraff" för satelliten eftersom dessa kylare är tunga och komplexa att fälla ut.

Utanför jordens skyddande atmosfär och magnetfält bombarderas elektroniken ständigt av kosmiska partiklar och solstrålning. Denna strålning kan orsaka datafel eller permanent förstöra halvledare. För att fungera i rymden krävs strålningshärdad elektronik vilket är betydligt dyrare och ofta har lägre prestanda än de senaste chipen på jorden. Dessutom är underhåll i princip omöjligt då en server som går sönder kan inte enkelt bytas ut av en tekniker vilket leder till konceptet med "engångsenheter" med en begränsad livslängd, om man nu inte löser någon typ av service från robotar som Musken och Bezos är inne på.

Även om kostnaden för att skicka upp laster har sjunkit dramatiskt tack vare SpaceX så är den fortfarande en stor utgift. Google uppskattar att lanseringskostnaden, eller vi kanske borde kalla det för uppskjutningskostnaden, måste ner till cirka 200 dollar per kilogram för att rymdbaserade datacenter ska kunna konkurrera prismässigt med jordbaserade alternativ. Idag ligger kostnaden betydligt högre än så vilket innebär att endast de mest tidskritiska och värdefulla beräkningsuppgifterna är ekonomiskt försvarbara att utföra uppe i omloppsbanan.

Marknaden för rymdbaserade datacenter och orbital AI-infrastruktur befinner sig i en explosiv tillväxtfas. Det som nyligen var teoretiska papper har nu blivit kommersiella pilotprojekt med miljardinvesteringar.

Tillväxtsiffror och framtidsutsikter

Analytiker förutspår en extremt hög årlig CAGR för denna sektor fram till 2035 och 2040.

Denna tillväxt drivs av behovet av att avlasta jordens elnät som förutspås konsumera upp till 10% av den globala elektriciteten år 2030 på grund av AI-boomen. Rymden ses som den enda skalbara lösningen för att möta denna efterfrågan utan att kompromissa med jordens klimatmål.

När sker då genombrotten, när kommer vi faktiskt ha fungerande datacenters i större skala uppe i rymden?

• 2024–2026: Prototypfasen. Företaget Starcloud har redan skjutit upp sin första satellit, Starcloud-1 som är utrustad med Nvidia H100-processorer och lyckats träna AI-modeller i rymden. Bara det är en bedrift i sig men det är långt ifrån tillräckligt stor skala för att ses som en succé.
• 2027–2030: Kommersiella piloter. Google planerar att skjuta upp sina "Project Suncatcher"-satelliter under 2027 för att testa storskalig AI-beräkning. Runt samma tid har flera andra bolag planer på att också ge sig på datacenters i rymden. Bland annat Amazon och Elon Musk.
• 2031–2040: Infrastrukturell skalning. Efter 2030 förväntas de första stora klustren på flera hundra megawatt tas i drift förutsatt att kostnaderna fortsätter att sjunka.

• 2050: Full mognad. EU:s ASCEND-projekt siktar på att ha en betydande del av Europas databehandling i rymden till detta år för att nå sina klimatmålen. Jag vet att 2050 är långt bort. Jag personligen tror att vi kommer att se datacenters i väldigt stor skala, i rymden, mycket tidigare än så.

Nu ska vi över till den kategori som jag gissar att ni är mest intresserade av. Vilka börsnoterade bolag blir vinnare på denna trend? Till och börja med är detta en omöjlig fråga att svara på, däremot kan vi göra några höftningar baserat på bolagens nuvarande verksamheter och kommunicerade mål.

Den tydligaste kategorin är de stora tech-företagen. Dessa företag erbjuder redan de grundläggande verktygen för AI och rymdutveckling, och de har dessutom de ekonomiska musklerna som behövs för dessa projekt. Detta gör Big-Tech till de mest uppenbara vinnarna.

Nvidia: Jensen Huang har positionerat Nvidia i centrum för rymdboomen. Deras CUDA-arkitektur och GPU-moduler (som den nya Space-1 Vera Rubin-modulen) är och kommer att vara industristandard för AI-beräkning både på marken och i rymden. Nvidia tillhandahåller de beräkningsenheter som alla andra rymdbolag bygger sina lösningar kring.

Alphabet: Genom Project Suncatcher och samarbetet med Planet Labs leder Google utvecklingen av rymdbaserade molntjänster. De använder sina egna TPU-chip som är optimerade för AI-träning och som nu även anpassas för rymdens krav. Lägg därtill att man redan har en av de ledande AI-modellerna under sitt tak.

SpaceX: Elon Musks rymdimperium är den absolut viktigaste aktören. De kontrollerar transportvägen (Starship) och det största satellitnätverket (Starlink). Här kan vi också addera Elons satsning på Terafab som till stor del ska vara rymdbaserad.

Amazon: Via Jeff Bezos rymdbolag Blue Origin och deras Project Sunrise utmanar de SpaceX. De planerar en konstellation med över 50 000 satelliter fokuserade på säker databehandling och molntjänster för myndigheter.

Infrastruktur och specialister

Dessa bolag bygger "vägarna och broarna" i rymden från bärraketer till laserlänkar och strålningshärdad elektronik.

Rocket Lab: En av de mest lovande utmanarna till SpaceX. Genom förvärvet av tyska Mynaric har de nu en ledande position inom laserkommunikation vilket är flaskhalsen för att flytta stora mängder data i rymden. Rocket Lab bygger dessutom kompletta satellitplattformar för datacenter-kunder.

Redwire är specialiserade på att bygga de stora solpaneler och kylsystem som krävs för att driva kraftfulla servrar i rymden. Deras teknik för in-space manufacturing är avgörande för att bygga strukturer som är för stora för att rymmas i en raketnos.

TTM Technologies: En kritisk leverantör av kretskort och radiofrekvenskomponenter som är strålningshärdade för extrema miljöer. De beskrivs som en "pick-and-shovel"-investering för både AI-boomen och rymdens militarisering.

Honeywell: En industrijätte som levererar de mest avancerade strålningshärdade mikroprocessorerna och minnesmodulerna som krävs för att datacenter ska kunna operera i decennier utan underhåll.

CACI International: Fokuserar på mjukvaran och nätverkssäkerheten för orbitala noder. De är ledande inom säkra kommunikationssystem för det amerikanska försvaret vilket är den första stora kunden för rymdbaserade molntjänster.

Nischspelare och mer spekulativa bolag

Planet Labs: Opererar världens största flotta av bildsatelliter. Deras affärsmodell bygger på att sälja dataanalys och genom att flytta AI-bearbetningen till rymden (tillsammans med Google) kan de öka värdet på sina tjänster dramatiskt.

Intuitive Machines: Mest kända för sina månfarkoster men de planerar också att bygga upp data-infrastruktur runt månen. Månen ses som en potentiellt mer stabil plats för långsiktiga datacenter än jordens omloppsbana på grund av de naturliga temperatursänkor som finns i kratrar.

Sidus Space: Erbjuder "Space-as-a-Service" via sina LizzieSat-satelliter. De har nyligen nått milstolpar i integrationen av AI-hårdvara från partners som Maris-Tech och Lonestar Data Holdings.

AAC Clyde Space: Ett svensk-brittiskt bolag som jag gissar att ni känner till vid det här laget. De är experter på småsatelliter och tillhandahåller kompletta system för datainsamling och processering från rymden.

GomSpace: Ett annat nordiskt bolag som levererar satellitplattformar och kommunikationsutrustning. De har strategiska samarbeten med stora försvarsleverantörer för att bygga massproducerade satellitkonstellationer. Det är naivt och tro att det bara är västvärlden som kommer vara med och bygga datacenters i rymden. Därför tycker jag att det är på sin plats att även titta på ett gäng Asiatiska kandidater.

TSMC: Det går inte att prata om high-end-tech utan att plocka fram favoriten TSMC. Oavsett om det är Nvidias GPU:er, Googles TPU-chip eller SpaceX egna specialdesignade kretsar så tillverkas de i TSMC:s fabriker. Deras förmåga att producera chip med extremt hög prestanda och låg strömförbrukning är själva förutsättningen för att kunna köra tunga AI-modeller i rymden. De är i praktiken ensamma om att kunna leverera den beräkningskraft som krävs för att göra rymdbaserade datacenter till verklighet, om nu inte Samsung ökar upp sina yields i foundryverksamheten.

Kina har en aggressiv tidsplan för sina egna satellitkonstellationer och det finns ett helt gäng intressanta kandidater.

China Spacesat: En nyckelspelare inom den kinesiska rymdfederationen (CASC). De fokuserar på att massproducera de mikrosatelliter som förväntas husera framtidens kinesiska orbitala noder, ofta med obegränsat statligt kapital i ryggen.

Geely Technology (Geespace): Biltillverkaren Geely har lanserat en egen satellitkonstellation för att stödja autonoma fordon och AI-logistik. Det är i praktiken Kinas motsvarighet till SpaceX när det gäller vertikal integration mellan industri och rymddata.

Japan och Sydkorea:

Dessa nationer leder utvecklingen av de tekniska komponenter som krävs för att datacenter ska överleva i rymdens extrema miljö.

Mitsubishi Electric: Bygger några av världens mest avancerade kommunikationssatelliter. De fokuserar nu på optisk laserkommunikation vilket är avgörande för att kunna skicka de enorma datamängder som ett orbitalt datacenter genererar ner till jorden.

Ispace: Ett japanskt bolag som tävlar om att bygga infrastruktur på månen. De ser månens kratrar som den ultimata platsen för "kalla" datacenter där den naturliga kylan löser ett av rymdens största problem: värmeavledning.

Hanwha Systems: Sydkoreas främsta rymdaktör. De utvecklar egna satellitantenn-system och AI-processorer för rymdbruk, ofta i nära samarbete med landets halvledarjättar som Samsung och SK Hynix.

Indien: Lågkostnadsutmanaren

Data Patterns: En indisk leverantör av elektroniska system som specialiserat sig på att bygga kompakta och energieffektiva processorenheter. De är experter på att få ut maximal prestanda ur minimal hårdvara – en kritisk framgångsfaktor för småsatelliter. Utöver dessa bolag finns det säkerligen ett 100 tal till att addera som kandidater. Men jag vill inte att inlägget bara ska handla om att rabbla upp massor olika bolag. Istället kommer jag framöver att köra "Fredagsspecialare" om de bolag som jag anser vara mest intressanta. Då kommer jag framförallt att fokusera på väldigt nischade bolag. Skulle du vilja ha en bavkningslista över de bolag jag nämnt kan du ta del av den här: https://www.tradingview.com/watchlists/326957974/

Ett annat tema som jag gillar som en investering på rymden behöver först en back-story. När datacenter flyttar ut i rymden ställs traditionella kiselbaserade halvledare inför en mycket fientlig miljö av joniserande strålning då rymden saknar jordens skyddande atmosfär och magnetfält. Problemen uppstår främst genom Single Event Effects där en enstaka högenergetisk partikel, som en proton eller tung jon, kolliderar med chipets mikroskopiska kretsar. Detta kan orsaka en "bit-flip" (att en 0:a blir en 1:a) vilket leder till korrupt data eller systemkrascher. På sikt orsakar strålningen även en degradering av kiselmaterialet vilket gradvis försämrar chipets elektriska egenskaper och leder till förkortad livslängd.

För att motverka dessa utmaningar används en kombination av fysiska och logiska skyddsmekanismer:

Radiation Hardening: Man tillverkar specialdesignade chip där kiselarkitekturen modifieras, exempelvis genom att använda isolerande lager för att minska risken för kortslutningar vid partikelträffar.

Redundans och TMR: En vanlig metod är Triple Modular Redundancy där tre identiska kretsar utför samma beräkning samtidigt. Ett röstningssystem jämför resultaten och ignorerar den krets som eventuellt påverkats av strålning.

Felkorrigerande minne: Avancerade algoritmer används för att kontinuerligt upptäcka och reparera bitfel i realtid innan de hinner påverka de pågående beräkningarna.

Fysisk skärmning: Chassit kring datacenter-modulerna förstärks ofta med material som aluminium eller högdensitetsplaster för att absorbera en del av den inkommande strålningen även om detta måste balanseras mot den ökade vikten vid uppskjutning. Så vilka bolag levererar strålningståliga chip? Inom rymdindustrin är Microchip Technology, Texas Instruments och STMicroelectronics tunga namn som levererar certifierade komponenter. STM är redan i dagsläget den främsta leverantören av chip till SpaceX. Dessa bolag utvecklar egna produktlinjer av "Space-grade"-chip som är testade för att klara de extrema temperaturväxlingar och den strålningsmiljö som råder utanför atmosfären. Medan de ofta har egen tillverkningskapacitet för äldre, analoga komponenter, förlitar de sig i allt högre grad på TSMC för sina mest avancerade digitala kretsar.

Som världens största foundry fungerar TSMC som rymdbranschens kran. Genom att erbjuda specialiserade tillverkningsprocesser, såsom Silicon-on-Insulator och noder med hög tillförlitlighet, kan de producera de fysiska kiselplattorna baserat på kundernas strålskyddade ritningar.

Så man kan strålningsskydda chipen så att kisel står sig bättre. MEN det kan finnas ett ännu bättre alternativ helt och hållet. Något som vi har varit inne på många gånger här på hemsidan, nämligen GalliumNitrad. Medan kisel har varit industristandard i decennier så ses galliumnitrid ofta som framtidens material för rymdbaserade datacenter och kraftsystem.

GaN är ett så kallat Wide Bandgap-material vilket innebär att det krävs mer energi för att flytta elektroner i materialet jämfört med kisel. Detta ger flera avgörande fördelar:

Naturlig strålningsresistens: Till skillnad från kisel-MOSFETs har GaN-enheter inget isolerande oxidlager vid gaten. Det är ofta just i detta oxidlager som joniserande strålning skapar defekter i kiselchip. GaN är därför naturligt mer immunt mot både kumulativ strålning och plötsliga partikelträffar.

Högre effektivitet och mindre värme: GaN kan leda ström mer effektivt och byta tillstånd mycket snabbare än kisel. Det innebär mindre energiförlust i form av värme.

Vikt och storlek: Eftersom GaN-chip kan hantera högre spänningar och temperaturer på en mindre yta kan man bygga lättare och mer kompakta system. Detta minskar den extremt höga kostnaden för att skjuta upp utrustningen i omloppsbana.

Så vilka bolag kan vara intressanta att titta på? Idag finns ett antal specialiserade aktörer som tillverkar "Rad-Hard" GaN-komponenter:

EPC Space: Ett av de mest framstående bolagen som helt fokuserar på GaN-lösningar för rymdapplikationer. De levererar kraftdiskreta komponenter som används i allt från satelliternas solpaneler till deras framdrivningssystem.

Infineon Technologies: Efter uppköpet av International Rectifier (HiRel) är de en gigant inom rymdcertifierad kraftel. De har en omfattande portfölj av strålningshärdade GaN-transistorer.

Renesas: Erbjuder avancerade lösningar för strömförsörjning i satelliter där GaN-teknik används för att maximera effektiviteten.

Qorvo & MACOM: Dessa bolag fokuserar främst på GaN för RF. Det är tack vare deras GaN-förstärkare som vi kan ha höghastighetskommunikation och datalänkar mellan rymdbaserade datacenter och jorden. STMicroelectronics: Utvecklar rymdcertifierade GaN-on-Silicon-processer. Genom att kombinera Galliumnitridens tålighet med kiselproduktion erbjuder de integrerade moduler som sparar plats och vikt i rymdfarkoster. Personligen är STM min favorit på rymdtemat, än så länge.

Nu ska man inte tro att GaN ska ersätta kisel på alla plan och att Nvidias GPU:er eller AMD:s CPU:er blir värdelösa i rymden. Det är viktigt att poängtera att även om Galliumnitrid hjar många fördelar i rymdsektorn så är det inte en ersättare för kisel i de centrala "hjärnorna" i ett datacenter. GaN är främst optimerat för kraftförsörjning och RF-kommunikation (radiofrekvens) tack vare sin förmåga att hantera höga spänningar och frekvenser med minimal värmeutveckling. För komplexa logiska kretsar som GPU:er och CPU:er är materialet däremot väldigt dåligt lämpat.

Anledningen är teknisk: GaN har lägre elektronmobilitet för vissa typer av laddningsbärare jämfört med kisel vilket gör det extremt svårt att tillverka de miljarder mikroskopiska och tätt packade transistorer som krävs för modern databehandling. Dessutom saknar GaN-tekniken i dagsläget den mognad i tillverkningsprocessen som krävs för att bygga de komplexa flerkärniga arkitekturer som driver AI och stora databaser. I rymdens datacenter kommer vi därför att se en hybridlösning där GaN sköter den effektiva strömförsörjningen och den blixtsnabba datatrafiken ner till jorden medan högpresterande kiselchip som är skyddade av avancerad paketering och mjukvaruredundans fortsätter att stå för alla de tunga beräkningarna. Vill du läsa det jag tidigare skrivit om GaN kan du göra det via länken: https://www.fredrikochtobbe.se/post/fredagsspecial-s%C3%A4g-adj%C3%B6-till-kisel-hej-till-framtiden-med-galliumnitrid

Okej så detta blev ännu en lång Fredagsspecial jag tänkte därför att en summering i form av en punktlista är på sin plats:

Lösningen på jordens resursbrist: Markbundna datacenter förbrukar biljoner liter vatten för kylning och belastar elnätet enormt. I rymden elimineras vattenbehovet helt och energin hämtas direkt från solen.

Överlägsen solenergi: I omloppsbana är solstrålningen 36% starkare (1361 W/m²) än på jorden. Genom placering i solsynkrona banor kan datacenter bada i konstant solljus dygnet runt med en kapacitetsfaktor nära 100%.

Kylning via strålning: Eftersom rymdens vakuum saknar luft sker kylningen genom radiativ värmeväxling där överskottsvärme strålas ut som infrarött ljus mot den kosmiska bakgrunden (-273,15 °C).

Juridisk suveränitet: Genom att verka i internationellt "luftrum" eller rymdrum eller vadfan det nu kallas kan länders data operera utanför räckvidden för utländska lagar vilket skapar en fristad för datasuveränitet.

Utmaningen med värmeavledning: Rymden är en perfekt isolator. För att kyla 1 MW elektricitet krävs enorma radiatorpaneler på ca 1 200 m², motsvarande fyra tennisbanor.

Hybridlösning för halvledare:

Kisel (CPU/GPU): Fortsätter driva de tunga beräkningarna men kräver Radiation Hardening för att tåla kosmiska partiklar.

Galliumnitrid (GaN): Framtidens material för kraftförsörjning och RF-kommunikation tack vare naturlig strålningsresistens och hög effektivitet.

Materialbegränsningar: GaN ersätter inte kisel i processorer på grund av lägre elektronmobilitet och lägre tillverkningsmognad för komplexa flerkärniga arkitekturer.

Ekonomisk flaskhals: För att bli fullt konkurrenskraftigt med jordbaserade datacenters behöver uppskjutningskostnaden sjunka till ca 200 dollar per kg, något som SpaceX Starship förväntas möjliggöra.

Viktiga bolag att följa:

Nvidia & TSMC: Hjärtat i beräkningskraften och produktionen.

STMicroelectronics: Ledande på rymdcertifierade chip och GaN-on-Silicon-processer.

SpaceX & Rocket Lab: Kontrollerar transporten och laserkommunikationen.

Specialister: EPC Space, Redwire och Honeywell.

Tidsplan: Vi befinner oss nu i prototypfasen med förväntad kommersiell skalning efter 2030 och full mognad mot 2050 (enligt EU:s ASCEND-projekt). Avslutningsvis vill jag bara understryka att oavsett vad man planerar att bygga i rymden är det en ENORM utmaning och det finns säkerligen hundratals fler risker än de jag nämnt i inlägget. Men med det sagt, historiskt har många av teknikbolagens planer låtit som ren science fiction. Om vi blickar tillbaka 10 år, hade ingen trott att vi skulle ha kommit så här långt i AI-utvecklingen. Just nu finns tekniken, kapitalet och viljan att genomföra dessa storskaliga projekt och enligt mig har det aldrig funnits bättre förutsättningar än nu. Hur allt utvecklas återstår att se, men vi kan återkomma till detta inlägg om 10 år, då tror jag personligen att datacenter i rymden kommer att vara den nya standarden! Det var allt för denna gång, jag hoppas ni fann det intressant. Har ni fler bolag som borde adderas till redan lång listan av potentiella vinnare på rymdbaserade datacenters? Vi ses på Fredagsliven 09:00 och gör vi inte det vill jag passa på att önska dig en trevlig helg! 🍻