Tehnologie

Project Suncatcher: Google pariază pe un Gemini solar, câte 15 minute odată

Susan Hill
Adaugă-ne în Google

MVP, un satelit cât un frigider construit de Google și Planet, duce pe orbită patru TPU Trillium care vor rula Gemini cu energie solară. Cipurile pot lucra doar în jur de un sfert de oră înainte să se oprească pentru a elimina căldura, iar această limită este adevăratul subiect al experimentului.

Primul satelit de inteligență artificială al Google va petrece o parte din viața sa activă oprit, în mod intenționat. MVP, zborul inaugural al Project Suncatcher, transportă patru Tensor Processing Units care vor rula modele Gemini timp de aproximativ 15 minute, se vor opri și vor aștepta ca un radiator să le evacueze căldura în spațiu, apoi vor porni din nou. Pauza pare un detaliu tehnic de subsol. Este, de fapt, întrebarea la care Google trimite satelitul să răspundă.

Project Suncatcher este programul de cercetare prin care Google vrea să afle dacă electricitatea din spatele IA ar putea veni direct de la soare, colectată pe orbită, în loc să provină din aceleași rețele electrice de care depind locuințele, spitalele și fabricile. MVP este primul echipament care zboară sub această umbrelă. Construit împreună cu Planet, compania din San Francisco care operează una dintre cele mai mari flote de sateliți de observare a Pământului, are cam dimensiunea unui frigider și obține aproximativ un kilowatt din panourile solare. Cele patru cipuri aparțin generației Trillium, aceeași familie de TPU care răspunde cererilor adresate lui Gemini în centrele de date terestre ale Google.

Dacă programul se menține, MVP va decola pe 1 octombrie la bordul unei rachete Falcon 9 a SpaceX, de la baza Vandenberg a Forței Spațiale, în California, ca una dintre numeroasele încărcături mici ale misiunii comune Transporter-18. Google a prezentat zborul cu o modestie neobișnuită. „Unele lucruri pot fi testate doar în spațiu”, a transmis compania în zilele dinaintea lansării. „Plasarea primelor noastre TPU pe orbită săptămâna viitoare ne va ajuta să obținem date și lecții pentru lansările viitoare.” Nu există niciun produs atașat și niciun serviciu care să aștepte rezultatul. Ce se întoarce pe Pământ sunt măsurători.

De ce vrea Google să calculeze acolo unde soarele aproape nu apune

Argumentul pentru urcarea pe orbită este lumina soarelui. Pe orbita potrivită, un panou solar poate fi de până la opt ori mai productiv decât același panou de la sol, potrivit cercetărilor Google, pentru că nu există nori, nici vreme rea și aproape deloc noapte. Suncatcher mizează pe o orbită heliosincronă de tip zori-amurg, o traiectorie care urmează granița dintre zi și noapte, astfel încât nava vede soarele aproape tot timpul. Asta reduce și nevoia de baterii grele pe care un satelit ar trebui altfel să le care prin partea întunecată a fiecărei orbite, iar bateriile înseamnă masă, iar masa este cel mai scump lucru din zborul spațial.

Presiunea din spatele ideii se vede ușor pe Pământ. Fiecare nouă generație de modele de IA cere mai multă putere de calcul, iar fiecare centru de date construit pentru a o furniza are nevoie de racordare la rețea, de teren, de apă sau de altă metodă de răcire și, tot mai des, de răbdarea comunităților locale îngrijorate de propriile facturi la curent. Agenția Internațională pentru Energie estima în 2025 că, la nivel mondial, consumul de electricitate al centrelor de date este pe cale să se dubleze de peste două ori până la sfârșitul deceniului, ajungând la circa 945 de terawați-oră, IA fiind principalul motor al creșterii.

Marile companii de tehnologie au răspuns cu o goană după energie. Google a semnat acorduri pentru a cumpăra electricitate de la reactoarele modulare mici dezvoltate de Kairos Power și, împreună cu NextEra Energy, pentru a repune în funcțiune centrala nucleară închisă Duane Arnold, din Iowa. Microsoft a acceptat repornirea unui reactor de la Three Mile Island, în Pennsylvania, iar Amazon a investit în dezvoltatorul de reactoare X-energy. Toate aceste proiecte durează ani, depind de autorizații și de politica locală și concurează pentru aceeași capacitate de transport pe care o vrea toată lumea. Suncatcher este versiunea cea mai radicală a aceleiași căutări: în loc să găsești mai multă energie la sol, mergi acolo unde lumina soarelui aproape nu se oprește.

Un satelit cât un frigider, cu puterea unui cuptor cu microunde

Deocamdată, ambiția este mică prin design. Panourile solare ale MVP livrează aproximativ un kilowatt, cam cât consumă un cuptor cu microunde, iar cele patru cipuri adunate echivalează cu puterea de calcul a unui singur server dintr-un centru de date terestru. Cele mai mari campusuri de IA de pe Pământ sunt planificate la sute de megawați. Pe hârtie, o singură instalație de 100 de megawați ar avea nevoie de bugetul energetic a o sută de mii de sateliți ca MVP. Google descrie misiunea ca pe o întrebare simplă, la care trebuie răspuns înainte ca orice calcul la scară mai mare să conteze: poate hardware-ul său de IA să funcționeze măcar în spațiu?

MVP arată și că proiectul avansează mai repede decât s-a anunțat inițial. Când Google a prezentat Suncatcher în noiembrie 2025, planul era o misiune de învățare cu Planet care să plaseze pe orbită doi sateliți prototip până la începutul lui 2027. Acum MVP zboară primul, înaintea acelei perechi, cu o sarcină mai restrânsă. Rolul său este să adune date reale despre cum se comportă TPU-urile sub stresul lansării, sub radiația spațială și la variațiile bruște de temperatură de pe orbita joasă, înainte ca Google să se angajeze în hardware mai complex.

Trillium este a șasea generație de TPU a Google, anunțată în mai 2024 și deschisă clienților din cloud mai târziu în același an. De atunci, Google a prezentat o a șaptea generație, Ironwood, gândită pentru rularea modelelor mari la scară. Faptul că zboară generația anterioară are o logică practică pentru un prim test: cipul este caracterizat temeinic la sol, așa că orice schimbare de comportament pe orbită poate fi pusă pe seama mediului, nu a unui siliciu necunoscut.

Parteneriatul cu Planet are istorie. În 2017, Google a vândut către Planet divizia sa de imagistică satelitară, Terra Bella, cunoscută anterior ca Skybox Imaging, și a primit în cadrul tranzacției o participație la capital și un acord multianual de achiziție de imagini. Planet, fondată în 2010 de foști cercetători NASA, construiește și operează de peste un deceniu flote de sateliți mici, așa că aduce partea spațială a muncii: construcția lor, menținerea lor în funcțiune pe orbită și comunicarea cu ei de la sol. Google aduce cipurile, modelele și întrebările. Această împărțire corespunde felului în care compania a descris Suncatcher de la început, ca o cercetare care învață din fiecare lansare înainte de a se angaja în următoarea.

Radiația s-a dovedit problema mai ușoară

Testele de la sol oferă câteva motive de optimism. Google a scuturat hardware-ul pe toate cele trei axe pentru a imita zborul cu racheta, timp în care componentele individuale pot fi supuse unor accelerații de 50 până la 100 g. Apoi a dus TPU-uri Trillium la Crocker Nuclear Laboratory de la UC Davis și le-a bombardat cu un fascicul de protoni de 67 MeV în timp ce rulau sarcini de lucru de IA, urmărind biți inversați și alte erori. Potrivit lui Travis Beals, director senior al echipei Paradigms of Intelligence din Google, cipurile au rezistat unei doze totale de radiație mai mari decât cea pe care ar absorbi-o într-o misiune de cinci ani.

Cifrele publicate merg mai departe decât acest rezumat. Lucrarea de cercetare a Google estimează doza așteptată pentru o misiune de cinci ani la 750 rad(Si). Memoria cu lățime de bandă mare a cipurilor, componenta cea mai sensibilă, a început să prezinte nereguli abia după 2 krad(Si), de aproape trei ori această valoare. Procesoarele au fost testate până la 15 krad(Si), de douăzeci de ori doza estimată, și niciun cip nu a suferit o defecțiune definitivă care să poată fi atribuită radiației acumulate. Asta nu face spațiul inofensiv pentru computere. Erorile provocate de particule individuale care lovesc cipul, numite single-event upsets, trebuie în continuare detectate și corectate în software și în memorie.

Rezultatul contează pentru că răspunsul tradițional al industriei spațiale la radiație este lent și scump. Procesoarele rezistente la radiație, precum RAD750, care a zburat pe roverele Curiosity și Perseverance ale NASA, sunt construite să reziste mulți ani în medii ostile, dar funcționează la o mică fracțiune din viteza cipurilor comerciale moderne și costă mult mai mult. Computere obișnuite, din comerț, au mai zburat, printre ele Spaceborne Computer, trimis de Hewlett Packard Enterprise pe Stația Spațială Internațională în 2017. Cifrele Google sugerează că acceleratoarele comerciale de IA, protejate prin corecția erorilor și nu printr-o fabricație specială, ar putea fi suficient de bune pentru munca pe orbită.

Căldura, nota de plată care vine la fiecare 15 minute

Căldura este problema mai grea, iar limita de 15 minute o arată limpede. Pe Pământ, centrele de date suflă aer sau pompează apă peste cipuri pentru a elimina căldura, iar o mare parte din proiectarea unei instalații se învârte în jurul acestei sarcini. În vid nu există aer care să transporte căldura prin convecție, așa că MVP o conduce prin tuburi termice din aluminiu și cupru către un radiator care o poate elibera doar sub formă de lumină infraroșie.

Fizica nu iartă aici. Un radiator elimină căldura proporțional cu suprafața sa și cu puterea a patra a temperaturii, așa că singurele căi de a disipa mai mult sunt un radiator mai mare sau unul mai fierbinte, iar cipurilor nu le place să funcționeze la temperaturi ridicate. Stația Spațială Internațională rezolvă aceeași problemă cu panouri radiante exterioare mari, alimentate prin circuite cu amoniac. Pe o navă atât de mică precum MVP, cipurile produc căldură mai repede decât o poate elibera radiatorul. Așa că lucrează până se apropie de limita termică, apoi așteaptă. Fiecare minut câștigat în această fereastră de lucru va fi o măsură directă a cât de bine funcționează designul termic.

Gestionarea termică este doar unul dintre obstacolele pe care Google le enumeră în calea unui centru de date orbital complet. Un sistem real ar avea nevoie și de legături cu lățime de bandă mare pentru a trimite rezultatele înapoi la sol, acolo unde se află utilizatorii, fără ca întârzierea să devină o problemă. Ar trebui să funcționeze în continuare cu piese pe care nu le poate înlocui nimeni: când un server se defectează pe Pământ, un tehnician îl schimbă; când se defectează pe orbită, rămâne stricat, așa că proiectul trebuie să țină cont de o pierdere lentă și constantă de hardware. Și ar depinde de prețuri de lansare mult sub cele de astăzi. Google nu a spus cât costă proiectul.

Totul depinde de prețul unui kilogram

Pe acest ultim punct ideea trăiește sau moare. Analiza Google, care proiectează în viitor scăderea istorică a prețurilor de lansare, a concluzionat că procesarea pe orbită ar deveni aproximativ comparabilă cu costurile energetice ale unui centru de date terestru doar după ce lansările vor coborî sub 200 de dolari pe kilogram. Google estimează că asta s-ar putea întâmpla pe la mijlocul anilor 2030. Prețurile actuale ale lansărilor partajate sunt mult mai mari: programul Transporter al SpaceX, serviciul cu care zboară MVP, a afișat tarife de câteva mii de dolari pe kilogram pentru sateliții mici. Închiderea acestui decalaj depinde de capacitatea rachetelor grele complet reutilizabile, precum Starship de la SpaceX, de a livra curba de costuri promisă de constructorii lor.

Termenul explică tonul întregului proiect. Suncatcher este un pariu pe locul în care se va afla industria rachetelor peste un deceniu, nu un plan de produs pentru anul viitor. Google îl numește un „moonshot”, eticheta pe care a folosit-o pentru pariuri lungi și incerte precum mașinile autonome, munca din care s-a născut Waymo, și calculul cuantic. Ambele au avut nevoie de peste un deceniu ca să producă ceva ce un client putea folosi.

81 de sateliți care zboară la câteva sute de metri unul de altul

Designul publicat arată cât de departe merge ambiția. Lucrarea, semnată de Travis Beals alături de cercetători Google printre care Blaise Agüera y Arcas și James Manyika, nu își imaginează o singură navă uriașă. Descrie grupuri de 81 de sateliți care zboară în formație pe o rază de un kilometru, la o altitudine medie de aproximativ 650 de kilometri, cu vecinii la doar 100 până la 200 de metri unul de altul. Tocmai această apropiere le-ar permite să se comporte ca un singur centru de date, legați prin fascicule laser în loc de cabluri de fibră optică. Într-un test de laborator la sol, cercetătorii Google au atins 800 de gigabiți pe secundă în fiecare direcție, 1,6 terabiți în total, cu o singură pereche de transceivere optice. Un cluster funcțional ar avea nevoie de zeci de terabiți pe secundă. În 2027, Google plănuiește să lanseze doi sateliți cu Planet pentru a testa pe orbită exact aceste legături laser.

Zborul în formație la o asemenea densitate este el însuși o problemă nerezolvată. Pe orbita joasă, sateliții sunt împinși constant de atmosfera superioară rarefiată și de atracția neuniformă a gravitației terestre, iar menținerea a 81 dintre ei într-un grup strâns ar necesita corecții de poziție continue și automate. Lucrarea Google include modele care sugerează că manevre modeste ar ține grupul unit, însă MVP, o navă solitară, nu poate testa asta. Un cluster dens ar intra și într-o dezbatere mai veche decât Suncatcher, cea despre aglomerarea orbitei joase, unde mii de sateliți activi, cei mai mulți Starlink ai SpaceX, împart deja cerul.

Pentru utilizatorii Gemini nu se schimbă încă nimic, pe nicio piață. Fiecare răspuns vine în continuare dintr-un centru de date de pe Pământ, iar ce produce MVP sunt date inginerești, nu un serviciu nou. Nimeni nu va conversa cu un satelit anul acesta, iar nicio funcție Gemini nu depinde de rezultatul misiunii.

Google nu este singur deasupra norilor

Google nu este singura companie din această cursă și nici prima care trimite cipuri de IA în zbor. Starcloud, un start-up susținut de Nvidia, cu sediul în Redmond, statul Washington, și cunoscut inițial sub numele de Lumen Orbit, și-a lansat satelitul Starcloud-1 în noiembrie 2025, cu un procesor grafic Nvidia H100 la bord. În decembrie același an a rulat pe orbită Gemma, modelul deschis al Google DeepMind, și a antrenat nanoGPT, un model de limbaj mic creat de Andrej Karpathy. În China, producătorul de sateliți ADA Space și Zhejiang Lab au lansat în mai 2025 primii 12 sateliți din ceea ce numesc Three-Body Computing Constellation, cu scopul declarat de a procesa datele pe orbită în loc să le trimită pe toate la sol.

SpaceX a schițat centre de date orbitale pentru IA construite cu tehnologie Nvidia, care ar putea fi lansate până la sfârșitul lui 2027, a relatat Yahoo Finance, iar designul său de satelit AI1 țintește aproximativ 120 de kilowați de calcul susținut, de peste o sută de ori bugetul energetic al MVP. Jeff Bezos a prezis centre de date pe orbită la scară de gigawați în una sau două decenii, iar Sam Altman, de la OpenAI, a susținut și el ideea calculului în spațiu. Lista celor care cred în idee este lungă; lista sistemelor funcționale se reduce, deocamdată, la câțiva sateliți izolați.

Ce deosebește Google este faptul că își proiectează propriile cipuri, își antrenează propriile modele și operează una dintre cele mai mari flote de centre de date din lume. Dacă Suncatcher funcționează, Google nu ar avea nevoie de procesoarele altcuiva pentru a-l extinde la scară. Tot de aceea contează pentru companie un satelit mic cu patru cipuri: fiecare măsurătoare trimisă de MVP acasă alimentează direct proiectarea următoarelor TPU și a următoarei nave spațiale. Integrarea verticală, un avantaj la sol, devine aici chiar condiția experimentului.

Odată ajuns pe orbită, MVP va urma o traiectorie heliosincronă zori-amurg și se așteaptă să ruleze sarcini timp de aproximativ un an, deși hardware-ul ar putea rămâne acolo până la șase ani înainte să reintre în atmosferă și să ardă. Primele cifre utile ar trebui să apară devreme și vor arăta cum au trecut cipurile prin lansare și cum se comportă în primele cicluri de lucru și repaus.

Cifra de urmărit după lansare nu este cât de repede calculează MVP, ci cât timp poate continua să calculeze. Dacă acele 15 minute se vor întinde spre o oră, un centru de date pe orbită va începe să arate ca o problemă de inginerie, nu ca science-fiction. Dacă nu, factura energetică a IA rămâne ferm pe Pământ, iar soluția va trebui să vină din rețele, centrale și cipuri mai eficiente la sol. În acel sfert de oră se testează, de fapt, cât de mult poate scăpa inteligența artificială de limitele fizice care guvernează restul economiei.

Etichete: , , , , , ,

Adaugă-ne în Google

Discuție

Există 0 comentarii.