Suncatcher е в орбита, изследването излезе в Joule

На 1 октомври Google изведе в орбита първия си сателит с AI ускорители на борда. Прототипът MVP — апарат с размерите на хладилник, с четири ускорителя Trillium TPU — полетя като съпътстващ товар на мисията Transporter-18 на SpaceX от базата Ванденбърг в Калифорния. Екипът вече е потвърдил контакт с апарата и съобщава, че той работи според очакванията. Успоредно с това Google публикува и рецензираната версия на изследването си зад проекта в научното списание Joule.

Какво точно лети и кой го построи

MVP е дело на Google и компанията Planet, която управлява собствена констелация за наблюдение на Земята. За Planet това беше четиридесетото успешно изстрелване: освен прототипа на Suncatcher на борда бяха хиперспектралният сателит Tanager-2 (426 спектрални канала, около 30 м пространствена разделителна способност) и 18 апарата SuperDove, общо 20 сателита.

Самият MVP е скромен по изчислителна мощ — четирите TPU теглят около киловат соларна мощност. Задачата му не е да върши полезна работа, а да измери три неща, които не могат да се симулират на Земята: как силицият понася вибрациите и ускоренията при старта, как се държи при космическа радиация и как се справя с температурните крайности във вакуум.

„Някои неща могат да се тестват само в космоса“, казва Травис Билс, старши директор в екипа Paradigms of Intelligence на Google, в официалния блог. „Докато започваме експериментите си, ще използваме наученото, за да прецизираме проектите.“ Подробностите за хардуера и предстартовите тестове разгледахме по-рано в материала за самото изстрелване.

Изследването: орбиталните сървъри могат да работят

Статията „Towards a future space-based, highly scalable AI infrastructure system design“ вече е минала през рецензия и е публикувана в Joule. Автори са девет души от Google, включително Блез Агуера и Аркас и Джеймс Манийка. Основната теза е предпазливо оптимистична: няма физически или инженерен показател, който сам по себе си да прави орбиталния AI дата център невъзможен — ограниченията са икономически и мрежови.

Техническата основа е вече тествана. Ускорителите Trillium издържат пълна погълната доза, по-голяма от очакваната за петгодишна мисия, без трайни откази, а честотата на грешките в паметта е характеризирана. Проектът предвижда клъстери, летящи в плътен строй — показаната конфигурация е 81 сателита в радиус около километър, свързани с лазерни връзки през свободно пространство.

Числото, от което зависи всичко: 200 долара за килограм

Според The Register икономиката става сравнима с наземната при цена на извеждане от 200 долара за килограм или по-малко (около 178 €/кг). Днес сме далеч от това.

Сметката на Google стъпва на историческа закономерност: цената на SpaceX пада с около 20% при всяко удвояване на натрупаната изведена маса. За да се стигне до 200 долара за килограм, трябва да бъдат изстреляни още около 370 000 тона товар — еквивалент на приблизително 1800 полета на Starship. Към това се добавя условието компонентите да се използват повторно около 100 пъти. За мащаб: един сателит Starlink от второ поколение тежи 575 кг.

Какво остава нерешено

Авторите изброяват две неща, за които няма готово решение.

Мрежата. Свързването на хиляди апарата в плътен строй изисква преработка на мрежовите технологии, а точността на полета в формация е „значително по-висока“ от онова, което правят днешните констелации.

Връзката със Земята. Оптичните канали сателит—земя се борят с атмосферна турбуленция и с нуждата от прецизно следене на лъча. Референтната точка тук е мисията TBIRD на NASA, демонстрирала 200 Gbps.

По-далеч в бъдещето Google предвижда отказ от „относително конвенционалните“ конструкции в полза на интегрирани решения от типа system on chip, включително изчислителни субстрати на основата на невронни клетъчни автомати. Това вече е изследователска спекулация, не инженерен план.

Какво следва

През 2027 г. Google планира два нови прототипа, които трябва да пробват лазерна връзка помежду си в орбита. Задачата е сравнявана с уцелване на мишена с размер на монета от няколко километра, докато и двете точки се движат.

Заключение

Два извода от тази седмица. Първо, хардуерът е по-малката пречка — TPU-тата понасят радиацията по-добре, отколкото мнозина предполагаха. Второ, всичко опира до цената на килограм до орбита, а тя зависи от неща извън контрола на Google. Докато наземната инфраструктура тегли след себе си недостиг на памет и по-високи цени, орбиталният вариант остава интересен, но далечен. Следващите месеци телеметрия от MVP ще кажат повече от всяка презентация.