TPU های گوگل هفته آینده برخی پرتوها را در مدار می گیرند

گوگل در آخرین مرحله از ابتکار مرکز داده فضایی پروژه Suncatcher که قبلا اعلام شده بود، هفته آینده واحدهای پردازش تانسور (TPU) خود را بر روی یک موشک اسپیس ایکس به مدار خواهد برد. این پرتاب بخشی از یک ماموریت آزمایشی برای درک بهتر این است که چگونه پلت فرم محاسباتی بومی آن هم با سختی های پرتاب و هم محیط خشن فضا مقابله می کند. در درازمدت، کارخانه شکلات‌سازی معتقد است که خوشه‌های مرکز داده مبتنی بر فضایی که با منبع انرژی خورشیدی نامحدود از خورشید ما تغذیه می‌شوند، می‌توانند پاسخگوی هوش مصنوعی پایدارتر باشند. همه قانع نشده اند.

در اوایل سال جاری، بیل ری، تحلیلگر گارتنر، این ایده را "اوج جنون" توصیف کرد. او استدلال کرد که دیتاسنترهای فضایی برای چندین دهه قابل دوام نخواهند بود و در نهایت نیازهای زمینی را برآورده نخواهند کرد. اما این امر مانع از تلاش شرکت هایی مانند انویدیا و گوگل نشده است. گوگل به ویژه نسبت به سایرین مانند SpaceXAI عمل‌گرا عمل کرده است، که مانند سایر تجهیزات ماسک نمی‌تواند اهداف بلندپروازانه‌ای مانند ماهواره‌های 250 کیلوواتی را تعیین کند. به‌جای طرح‌های بزرگ و مفاهیم ماهواره‌ای که توسط اقتصاد پرتاب مشکوک پشتیبانی می‌شوند، پروژه Suncatcher Google برای چیزی که هست مورد بررسی قرار می‌گیرد: یک عکس از ماه.

مانند عکس های ماه گذشته، ممکن است در نهایت به جایی نرسد. Project Loon را به خاطر دارید؟ گوگل در اینجا هنوز در مراحل اولیه توسعه است. این کشور یک TPU دارای رتبه فضایی را اعلام نکرده است و در عوض شتاب‌دهنده‌های Trillium موجود خود را که در سال 2024 به آنها نگاه کردیم، در معرض یک سری آزمایش‌ها در اینجا روی زمین قرار داده است تا بفهمیم آیا می‌توان این کار را انجام داد یا خیر. همانطور که رهبران پروژه Suncatcher در یک پست وبلاگ اخیر در مورد راه اندازی اثبات مفهوم توضیح دادند، چالش ها متعدد هستند. اولین چالش زنده ماندن از سفر به فضا است.

در طول پرتاب، آنها توضیح می‌دهند که تراشه‌ها تحت تأثیر نیروی گرانشی 50 تا 100 قرار می‌گیرند. اگر در نظر گرفته نشود، سیستم ها به معنای واقعی کلمه می توانند خود را تکه تکه کنند. از زمان اعلام پروژه Suncatcher در سال گذشته، تیم مهتابی گوگل چندین آزمایش از جمله یک جدول ارتعاشی را برای شبیه‌سازی این نیروها انجام داده است، اما تا زمانی که واقعا در مدار قرار نگیرد، مطمئنا نمی‌داند که آیا کیت آن زنده می‌ماند یا خیر. همانطور که احتمالا قبلا حدس زده اید، هنگامی که در مدار قرار می گیرید، چالش های پیش روی سیستم های گوگل به پایان نرسیده است.

فراتر از اتمسفر، تراشه‌ها در معرض فعالیت خورشیدی و پرتوهای کیهانی قرار خواهند گرفت که می‌توانند باعث ناراحتی‌های تک رویدادی، مانند چرخش بیت‌ها و همچنین آسیب تجمعی ناشی از تشعشعات یونیزان شوند. گوگل با بمباران TPU های خود با ذرات پرانرژی با استفاده از پرتو پروتون Crocker Nuclear Laboratory UC Davis به طور منطقی مطمئن است که TPU هایش در مدت کوتاهی پس از رسیدن به مدار هدف خود خاموش نمی شوند، اما بار دیگر آزمایش های آزمایشگاهی فقط می توانند خیلی چیزها را به شما بگویند، و موارد بسیار بیشتری وجود دارد که می تواند اشتباه کند. به طور خاص، موضوع خنک کننده وجود دارد.

گرما را نمی توان با همرفت در خلاء فضا منتقل کرد و بنابراین این ماهواره ها در نهایت برای دفع آن باید به تشعشعات تکیه کنند. به گفته گوگل، برای دفع گرمای تولید شده توسط یک TPU به حدود 1.3 متر مربع مساحت رادیاتور نیاز دارد و غول جستجو و تبلیغات امیدوار است که ده ها TPU را در هر ماهواره قرار دهد. این به یک منطقه نسبتا بزرگ رادیاتور ترجمه می شود. یک بار دیگر، گوگل بر اساس آزمایش در یک محفظه خلاء با دمای کنترل شده به این نتیجه رسید. با این حال، این تنها بخشی از چالش است.

همچنین در وهله اول بحث انتقال گرما از TPU به رادیاتورها وجود دارد. در اینجا گوگل در حال بررسی فناوری های موجود مانند لوله های حرارتی و خنک کننده های پمپ شده است. گوگل با اولین راه‌اندازی خود قصد دارد ببیند چه چیزی کار می‌کند، چه چیزی کار نمی‌کند، و نقاط شکستی را که می‌توان در ماموریت‌های آینده برطرف کرد، شناسایی کرد. این نشست آزمایشی قرار است در تاریخ 1 اکتبر در ماموریت حمل و نقل-18 با موشک فالکون 9 اسپیس ایکس پرتاب شود. با این حال، چالش های گوگل بسیار فراتر از خود تراشه ها هستند.

حتی اگر گوگل بتواند نحوه ساخت TPU های دارای رتبه بندی فضایی را بدون شکستن بانک بیابد، سیستم های پرتاب موجود محدودیت عملی برای ساخت آنها ایجاد می کند. به همین دلیل، آموزش هوش مصنوعی و استنباط فضایی باید در چندین ماهواره پخش شود و اتصالات پرسرعت را ضروری می کند. در فواصل مورد نیاز، این به معنای ارتباط مبتنی بر لیزر است، که گوگل استدلال می‌کند که به خوبی درک شده است، اما هنوز برای نیازهای هوش مصنوعی مداری تطبیق داده نشده است. بیشتر ارتباطات بین ماهواره ای موجود پهنای باند نسبتا کمی در یک منطقه وسیع دارند.

خوشه های آن دقیقا برعکس نیاز دارند: پهنای باند بسیار بالا در فواصل نسبتا کوچک. اما حتی اگر گوگل بتواند ثابت کند که خوشه های مرکز داده مداری می توانند کار کنند، هیچ تضمینی وجود ندارد که مقرون به صرفه باشد. اوایل سال جاری، استارت‌آپ مرکز داده‌های فضایی Orbital اذعان داشت که کل سرمایه‌گذاری به موشک‌های اسپیس ایکس و سایرین بستگی دارد که هزینه مدار را از حدود 7000 دلار به ازای هر کیلوگرم امروز به تنها 10 دلار در هر کیلوگرم می‌رسانند، هدفی که بسیاری ابراز تردید کرده‌اند که SpaceX واقعا قادر به ارائه آن خواهد بود.

در صحبت از SpaceX، بال هوش مصنوعی این شرکت موشکی SpaceXAI قصد دارد اولین سیستم های آزمایشی مبتنی بر فضای خود را تا پایان سال آینده در مدار قرار دهد. اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، سیستم ساده شده اولین سیستمی خواهد بود که در نهایت می تواند به صورت فلکی تا یک میلیون ماهواره تبدیل شود. اما همانطور که اغلب در مورد ادعاهای ایلان ماسک و تصاویر ماه گوگل در این مورد اتفاق می‌افتد، رویاهای آنها همیشه به واقعیت تبدیل نمی‌شوند و حتی زمانی که می‌شوند، همیشه به آن سرعتی که می‌خواهند اتفاق نمی‌افتد. ®