Google розкрила план «космічного ШІ-хабу»
Корпорація Google створить систему супутників на навколоземній орбіті для збору сонячної енергії та живлення дата-центрів. Про це йдеться в блозі компанії.
Штучний інтелект — фундаментальна технологія, здатна змінити світ, вважають у корпорації. Однак для розкриття її потенціалу потрібні великі потужності.
«Сонце — головне джерело енергії в нашій Сонячній системі, яке випромінює її у 100 трлн разів більше порівняно із загальним виробництвом усього людства. На правильній орбіті сонячна панель може бути у вісім разів ефективнішою, ніж на поверхні, і виробляти енергію практично безперервно, зменшуючи потребу в батареях», — стверджує фірма.
У майбутньому космос може стати найкращим місцем для масштабування ШІ, тож Google запустила «амбіційний дослідницький проєкт» Suncatcher. Він передбачає створення компактних груп супутників на сонячній енергії, обладнаних тензорними процесорами (TPU) компанії та з’єднаних між собою оптичними каналами зв’язку.
Передбачувана система працюватиме в постійно освітленій зоні низької навколоземної орбіти, синхронізованій із Сонцем. Там пристрої зможуть отримувати практично безперервне сонячне випромінювання й максимізувати збір енергії.
Виклики
Для створення проєкту Suncatcher необхідно подолати кілька труднощів, підкреслили в Google.
Забезпечення міжсупутникових каналів зв’язку
Масштабні робочі навантаження машинного навчання вимагають розподілу задач між численними прискорювачами з високою пропускною здатністю та низькою затримкою.
Для забезпечення продуктивності, співставної з наземними дата-центрами, потрібні канали зв’язку між супутниками, що підтримують десятки терабіт за секунду. Це можливо за допомогою щільних багатоканальних приймопередавачів із мультиплексуванням за довжиною хвилі і просторовим мультиплексуванням, вважають експерти Google.
Для досягнення необхідної пропускної здатності потрібні рівні прийнятої потужності, у тисячі разів вищі за типові для звичайних систем далекої дії.
«Оскільки вхідна енергія обернено пропорційна квадрату відстані, ми можемо подолати цю проблему, запускаючи супутники у дуже щільному строю», — йдеться в блозі.
Команда вже розпочала перевірку цього підходу. Зразок у лабораторії забезпечив передавання даних зі швидкістю 800 Гбіт/с у кожному напрямку.
Керування супутниками
Міжсупутникові канали зв’язку з високою пропускною здатністю вимагають дуже щільного розташування пристроїв.
Експерти розробили моделі для аналізу орбітальної динаміки подібного кластера. Вони показують, що за розміщення супутників на відстані всього кількох сотень метрів один від одного потрібні невеликі маневри для підтримання стабільного положення.
Радіаційна стійкість TPU
Щоб прискорювачі ML були надійними, вони мають витримувати умови низької навколоземної орбіти. Компанія протестувала чип Trillium, результати виявилися обнадійливими.
Підсистеми пам’яті з високою пропускною здатністю почали демонструвати нестабільність після накопиченої іонізуючої дози, яка майже утричі перевищує очікувану.
Фахівці не зафіксували жодних серйозних збоїв.
Економічна доцільність
Раніше високі витрати на запуск були основною перешкодою для створення масштабних космічних систем. Аналіз даних показав, що до середини 2030-х років ціни на запуск можуть знизитися до менш ніж $200 за кг.
За таких показників космічний центр обробки даних економічно може стати співставним з еквівалентним наземним дата-центром.
Перші запуски
У Google підкреслили, що основні розрахунки не суперечать фундаментальним законам фізики й не стикаються з непереборними економічними бар’єрами.
«Однак залишаються значні інженерні проблеми, такі як терморегулювання, наземний зв’язок із високою пропускною здатністю та надійність орбітальної системи», — йдеться в блозі.
Вирішувати проблеми Google почне з навчальної місії у партнерстві з Planet, у межах якої до початку 2027 року планується запуск двох прототипних супутників. Під час експерименту перевірять працездатність моделей і обладнання в космосі.
Нагадаємо, у жовтні аналітики назвали електроенергію найціннішим ресурсом у світі через бум ШІ.