Google orbītas skaitļošanas satelīta prototips šodien devās kosmosā ar SpaceX raķeti, kas palaista no Kalifornijas. Tā ir pirmā reize, kad tehnoloģiju uzņēmums kosmosā nogādājis vienu no savām uzlabotajām mikroshēmām.

Planet Labs būvētais satelīts paredzēts, lai pārbaudītu, vai Google Tensor Processing Unit (TPU) spēj darboties kosmosa apstākļos. TPU ir Google konkurents Nvidia grafiskajiem procesoriem. Eksperimentā mikroshēmai būs jānodrošina nepārtraukta viena kilovata jauda, tā būs jāatdzesē un jāizmēģina ar virkni modeļu, lai noskaidrotu, vai darbības laikā nerodas kļūmes.

“Mēs esam veikuši testus uz Zemes, taču, kā zināms, neviens tests nav tik labs kā īstā lieta,” sacīja Treviss Bīls, Google vadītājs, kurš pārrauga Project Suncatcher — uzņēmuma plānu izveidot lielus skaitļošanas klasterus orbītā ap Zemi.

Pēc satelīta sagatavošanas darbam tā TPU tiks ieslēgts 15 minūšu ilgos ciklos, lai nepārslogotu satelīta enerģijas un siltuma pārvaldības sistēmas. Šis aparāts balstīts uz Planet Labs standarta platformu, tomēr abi uzņēmumi jau izstrādā demonstrācijas projektu, ko plānots palaist nākamgad. Tajā paredzēts izmantot divus satelītus, kas būs īpaši pielāgoti sarežģītākiem skaitļošanas uzdevumiem. Nākotnes versijām būs jāsadarbojas, izmantojot lāzeru sakaru savienojumu.

Google plāno 81 satelīta tīklu

Suncatcher nav vienīgā kosmosa mākslīgā intelekta krava šajā SpaceX raķetē. Tā nogādā orbītā vairāk nekā 100 dažādu kravu, tostarp Satlyt un Cowboy Space Company misijas.

Google ieceri no šiem jaunuzņēmumu projektiem un arī no SpaceX paša iniciatīvām atšķir tas, ka tā ir ilgtermiņa programma. Bīls to dēvē par “ilgtermiņa mēness šāvienu” — projektu, kura mērķis ir veidot infrastruktūru un nodrošināt mākslīgā intelekta darba slodzi, kas būs nepieciešama nākotnē.

Uzņēmums iztēlojas 81 satelīta tīklu, kur aparāti lidotu ciešā formācijā un paralēli apstrādātu datus. Šādā sistēmā būtiska nozīme būtu sakaru joslas platumam un aizturei starp TPU mikroshēmām.

“Joslas platumam un aizturei starp TPU ir ļoti, ļoti liela nozīme, kad mēģināt darbināt vairāku plauktu darba slodzi. Mēs raugāmies ne tikai uz to, kādas slodzes pastāv šodien, bet arī uz to, kādas tās būs pēc pieciem gadiem,” sacīja Bīls. Viņaprāt, tieši tādēļ jādomā uz priekšu, jo raķetes, kas ļautu rentabli palielināt orbītas datu centru mērogu, pagaidām vēl nepastāv.

Ceturtdien Google publicēja arī sava pētījuma par orbītas datu centriem recenzētu versiju. Tas ir viens no detalizētākajiem pieejamajiem aprēķiniem par to, kā skaitļošanas jaudu nogādāt orbītā. Pētījumu paredzēts publicēt žurnālā Joule.

Orbītas datu centru izmaksas būs atkarīgas no raķetēm

Viena no pētījuma būtiskākajām daļām ir Google pieeja piekļuvei kosmosam. Pētnieki uzsver, ka analīze nav ekonomiskās dzīvotspējas pētījums, tomēr tā parāda, kā uzņēmums vērtē raķešu izmaksu iespējamo samazināšanos laika gaitā.

Tāpat kā citi datu centru uzņēmumi, Google paļaujas uz SpaceX, lai nogādātu savus kosmosa aparātus orbītā. Google ir arī nozīmīgs SpaceX investors.

Pētījuma autori norāda, ka kopš Falcon 1 palaišanas Īlona Maska raķešu uzņēmumi esot sasnieguši izmaksu samazinājumu, ko raksturo aptuveni 20% gadā liela “mācīšanās līkne”. Tādēļ viņi uzskata par pamatotu prognozi, ka līdz 2035. gadam SpaceX varētu nodrošināt palaišanas izmaksas, kas būtu tuvas 200 ASV dolāriem par kilogramu.

Šāda cenu līmeņa sasniegšanai Starship būtu jānogādā orbītā 370 000 tonnu kravas. Pamatojoties uz Falcon 9 nogādātās kravas apjomu, pētnieki lēš, ka līdzīga izmaksu samazināšanas trajektorija prasītu aptuveni 1800 Starship lidojumu nākamajos desmit gados jeb 180 lidojumus gadā — turklāt ar nosacījumu, ka katrā misijā raķete spētu nogādāt 200 metriskās tonnas.

Tas ir ļoti augsts mērķis transportlīdzeklim, kas līdz šim nevienā gadā nav lidojis vairāk par piecām reizēm. SpaceX prognozē, ka nākotnē lidojumu skaits būs daudz lielāks. Piemēram, Īlons Masks ir izteicies, ka 2029. gadā Starship varētu lidot reizi stundā, lai gan viņa prognozes ne vienmēr piepildās.

Mikroshēmām, visticamāk, būtu jāiztur kosmosa starojums

Google atjauninātais pētījums sniedz arī pozitīvu secinājumu: šķiet ticams, ka uzņēmuma mikroshēmas spēs izturēt kosmosa starojumu. Google bija jāatkārto testi, kuros mikroshēmas tika pakļautas daļiņu paātrinātāja iedarbībai, jo uzņēmums atklāja, ka sākotnējā mikroshēmu konfigurācija nodrošināja lielāku aizsardzību, nekā tās reāli saņemtu kosmosā.

Atkārtotie testi radīja nedaudz vairāk kļūdu mikroshēmas loģiskajā shēmā, tomēr Google joprojām ir pārliecināts, ka TPU spēs apstrādāt plašas secināšanas darba slodzes satelīta piecu gadu darbības laikā.

“Kļūdu biežums ir ļoti zems, ja runājam par tipiskām secināšanas operācijām — aptuveni viena kļūda uz miljonu,” sacīja Bīls. “Savukārt tas jau radīja problēmas, ja runājam, piemēram, par megamēroga apmācības procesu, kurā daudzus mēnešus darbotos daudzi tūkstoši mikroshēmu.”