Прототип орбитального вычислительного спутника Google отправился в космос на борту ракеты компании SpaceX, запущенной из Калифорнии. Это первый случай, когда технологический гигант отправил один из своих передовых чипов на орбиту, чтобы проверить его работу в реальных условиях. Компания рассматривает спутники как основу будущей инфраструктуры для вычислений искусственного интеллекта, пишет TechCrunch.
Спутник создала компания Planet Labs, а его главная задача — продемонстрировать, что микрочип Google TPU (Tensor Processing Unit), конкурирующий с графическими процессорами Nvidia, способен работать в космосе. Для этого он должен обеспечивать непрерывное питание мощностью один киловатт, охлаждать чип и тестировать ряд моделей, чтобы проверить стабильность работы и выявить возможные сбои. После ввода в эксплуатацию спутник будет активировать TPU короткими 15-минутными сеансами, чтобы не перегружать системы питания и терморегуляции.
«Мы проводили наземные испытания, но, как известно, ни один тест не сравнится с реальной эксплуатацией», — отметил Трэвис Билс, руководитель проекта Suncatcher в Google, целью которого является создание масштабных вычислительных кластеров на околоземной орбите.
Миллион спутников для ИИ: SpaceX и Nvidia построят космический дата-центр
Suncatcher в Google называют «долгосрочной амбициозной инициативой» или «moonshot», то есть проектом с очень масштабной целью. В центре проекта Suncatcher — создание космической инфраструктуры для обеспечения вычислительных мощностей, которые могут понадобиться для ИИ в будущем. Google планирует создать орбитальный центр обработки данных из 81 спутника, которые будут двигаться в плотном строю и выполнять параллельные вычисления.
«Пропускная способность и задержка передачи данных между TPU имеют огромное значение, когда речь идет о выполнении задач, охватывающих несколько стоек оборудования... мы пытаемся заглянуть в будущее и оценить не только современные рабочие нагрузки, но и то, какими они будут через пять лет», — заявил Билс.
Исследование Google содержит положительные для компании результаты относительно устойчивости её чипов к космической радиации. Google пришлось повторно провести испытания на ускорителе частиц после того, как выяснилось, что исходная конфигурация чипов обеспечивала лучшую защиту, чем та, с которой они фактически столкнутся в космосе.
SpaceX построит крупнейший в мире космодром: Starbase Louisiana обойдётся в 100 миллиардов долларов
Повторные испытания также показали несколько большее количество ошибок в логических схемах чипа. В то же время Google считает, что TPU смогут выдержать значительные нагрузки при выполнении операций вывода, то есть получения результатов работы уже обученных моделей ИИ, в течение пятилетнего срока службы спутника.
«Частота возникновения ошибок очень низкая, если учитывать типичные операции вывода — скажем, одна на миллион. С другой стороны, это уже создавало проблемы для выполнения, например, масштабных процессов обучения, когда тысячи чипов работают в течение многих месяцев», — пояснил Билс.
По словам руководителя проекта, одним из главных ограничений остается отсутствие ракет, необходимых для экономически эффективного масштабирования орбитальных дата-центров. Как и другие компании, работающие с центрами обработки данных, в настоящее время Google полагается на SpaceX для вывода своих аппаратов в космос.
NASA и SpaceX отложили миссию к МКС: в корабле Dragon произошла утечка
Анализируя так называемую «кривую обучения» — снижение стоимости запусков примерно на 20 % ежегодно с момента запуска ракеты Falcon 1, — исследователи Google считают возможным, что к 2035 году цена запуска снизится примерно до 200 долларов за килограмм. По расчетам исследователей, для достижения таких темпов снижения стоимости Starship должен вывести на орбиту в общей сложности 370 тысяч тонн полезной нагрузки. Это означает около 1800 запусков в течение следующих десяти лет, или примерно 180 запусков в год, если каждая миссия будет доставлять 200 метрических тонн груза.
Для Starship это чрезвычайно масштабная задача: до сих пор корабль не совершал более пяти полётов в год. В то же время прогнозы SpaceX значительно смелее — генеральный директор Илон Маск, например, предполагал, что к 2029 году Starship сможет совершать один полёт в час, хотя его заявления о темпах развития системы часто оказывались очень амбициозными.
Google и Planet Labs уже работают над следующей демонстрационной миссией. Её планируют провести в следующем году с запуском двух специализированных спутников, рассчитанных на более сложные вычисления и масштабные задачи. В будущем такие аппараты смогут взаимодействовать между собой с помощью лазерной связи.
Тем временем Starship во время 14-го испытательного полёта впервые успешно вышла на орбиту и вывела полезную нагрузку — 26 спутников Starlink V3 нового поколения. Разработка полностью многоразового комплекса длилась почти десятилетие и обошлась в более чем 15 млрд долларов. Несмотря на досрочное отключение одного из двигателей Raptor, корабль выполнил ключевые задачи, а первая ступень Super Heavy совершила управляемое приводнение в Мексиканском заливе.