谷歌正在为其"太空捕手计划"(Project Suncatcher)迈出第一步。这项计划于去年公布,是谷歌打造轨道AI数据中心的"登月式"探索项目。埃隆·马斯克、杰夫·贝索斯等AI推动者曾提出,太空数据中心可以作为存在诸多争议的地面数据中心的替代方案。谷歌首颗实验卫星将于10月1日发射,旨在验证公司关于构建AI卫星星座的设想。

这颗被称为MVP的卫星大小约相当于一台冰箱。卫星内部搭载了四颗谷歌定制的TPU AI加速芯片,这类芯片用于训练AI模型以及执行推理运算,为AI工作负载生成Token。在地面上,一座数据中心往往需要运行数千颗此类芯片,而这些芯片会消耗大量电力——这也是将太阳能驱动的AI硬件送入太空如此具有吸引力的原因之一。

据《纽约时报》报道,MVP的起步规模较小,其太阳能电池板仅能提供约1千瓦的电力,大致相当于一台微波炉或吹风机的用电量。这颗卫星并非由谷歌从零打造:卫星平台本体来自卫星影像公司Planet Labs,而内部的AI硬件则由谷歌提供。谷歌最初的计划是在2027年发射两颗定制卫星,但公司希望加快进度,因此选择将自家芯片集成到Planet Labs此前为早期测试建造的一颗卫星中。

谷歌的这次AI测试将搭载SpaceX猎鹰9号火箭,作为即将进行的Transporter-18拼车发射任务的一部分升空。谷歌的长期目标是建立一个通过高速激光连接进行通信的在轨卫星网络,这可能需要成本高昂的专属发射任务。而此次单颗卫星发射,将作为多项技术的测试载体,运行时间仅为数月。

真实环境下的唯一检验

谷歌表示已在地面完成了相关测试,但发射卫星将能更全面地揭示当前面临的挑战。例如,团队需要评估张量芯片(TPU)在太空环境下的表现。许多航天任务会针对极端温度或辐射专门设计硬件,但谷歌此次使用的TPU与其在地面服务器中集成的芯片完全相同。太空辐射可能损坏芯片,或通过导致比特翻转干扰运算过程;而发射过程中的震动和高过载同样可能带来问题。不过,从"机智号"火星直升机等此前的太空任务经验来看,现成的商用硬件其实在太空环境中表现相当不错。

芯片散热可能是最大的难题,这也是许多观察人士在AI行业热议轨道数据中心概念时反复提及的问题。太空中确实存在散热系统,但它们通常只设计用于排出相对较少的热量,而AI加速芯片产生的热量则要多得多。谷歌的解决方案是采用一层可塑形的"导热界面材料",将芯片与铝、铜制成的热管连接起来,通过热管将热量导入散热器,再将其辐射到太空中。

测试期间,谷歌将在TPU上运行Gemini模型,但无法实现持续运行。散热系统仅能支持约15分钟的短时高强度运转,之后TPU需要关闭,以便散热器完成散热。

通过这次首发测试,谷歌希望摸清哪些设计有效、哪些存在不足,从而改进未来任务的方案。2027年的发射计划仍在推进中,但团队预计,"太空捕手计划"要从"实验项目"真正发展为"成熟产品",还需要数年时间。

Q&A

Q1:Project Suncatcher是什么?

A:这是谷歌打造的"登月式"探索项目,旨在设计轨道AI数据中心,利用太空中的太阳能为AI加速芯片供电,作为地面数据中心的替代方案。

Q2:谷歌首颗测试卫星MVP有什么特点?

A:MVP卫星大小约相当于一台冰箱,内部搭载四颗谷歌定制TPU芯片,太阳能电池板仅能提供约1千瓦电力,卫星平台来自Planet Labs公司。

Q3:太空数据中心面临的最大技术难题是什么?

A:芯片散热是最大挑战。太空中的散热系统通常只能排出较少热量,而AI加速芯片产生的热量远超常规,谷歌为此设计了专门的导热材料和散热管路系统。

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