Google считает, что Starship SpaceX должен совершить 1 600 запусков, прежде чем космические дата-центры начнут работу

Прототип орбитального вычислительного спутника Google сегодня отправился в космос на борту ракеты SpaceX, запущенной из Калифорнии, — впервые технологический гигант отправил один из своих передовых чипов в космос.

Спутник, построенный компанией Planet Labs, должен доказать, что тензорный процессор Google (TPU), конкурент графических процессоров Nvidia, способен работать в космосе. Это означает подачу одного киловатта непрерывной мощности, охлаждение чипа и прогон через него серии моделей, чтобы выяснить, не возникнут ли какие-либо проблемы.

«Мы проводили испытания на Земле, но, знаете, никакие испытания не могут быть настолько же хороши, как проверка в реальных условиях», — сказал Трэвис Билс, руководитель Google, отвечающий за Project Suncatcher — план технологического гиганта по созданию крупномасштабных вычислительных кластеров на орбите Земли.

После ввода в эксплуатацию спутник будет включать свой TPU на 15-минутные интервалы, чтобы не перегружать системы энергоснабжения и терморегулирования спутника. Этот спутник создан на базе стандартной платформы Planet Labs, однако две компании работают над демонстрационной миссией, запуск которой ожидается в следующем году: в ней будут участвовать два спутника, более специально предназначенных для сложных вычислений. Эти будущие версии попытаются взаимодействовать друг с другом через лазерный канал связи.

Suncatcher — не единственная космическая ИИ-система на этой ракете SpaceX, которая выводит на орбиту более 100 различных полезных нагрузок, включая миссии Satlyt и Cowboy Space Company.

Инициативу Google отличает от этих стартапов (да и от самой SpaceX) то, что это долгосрочный проект.

Целью этого «долгосрочного лунного проекта», как выражается Билс, является создание инфраструктуры и систем для ИИ-нагрузок, которые будут существовать в будущем. Компания представляет себе сеть из 81 спутника, летящих плотным строем и выполняющих обработку параллельно.

«Пропускная способность и задержка между TPU действительно очень важны, когда вы пытаетесь запустить нагрузку, распределённую по нескольким стойкам… мы стараемся смотреть не только на существующие сегодня нагрузки, но и на то, какими они будут через пять лет», — сказал Билс. Во многом это связано с тем, что ракет, необходимых для экономически эффективного масштабирования орбитальных центров обработки данных, пока не существует.

В четверг Google также опубликовала прошедшую экспертную оценку версию своей технической статьи об орбитальных центрах обработки данных — одного из наиболее подробных доступных анализов того, как вычислительные мощности выводятся на орбиту. Статья будет опубликована в журнале Joule.

Одним из наиболее примечательных аспектов статьи является то, как Google рассматривает доступ в космос. Хотя исследователи подчёркивают, что их анализ не является исследованием экономической целесообразности, он даёт интересное представление о том, как компания видит удешевление ракет со временем.

Как и все компании, работающие в сфере центров обработки данных, Google рассчитывает на SpaceX, чтобы выводить свои космические аппараты на орбиту. (Google также является крупным инвестором SpaceX.)

Авторы считают обоснованным ожидать, что компания сможет снизить стоимость запусков почти до 200 долларов за килограмм к 2035 году. Они отмечают, что создатели ракет Илона Маска достигали ежегодного снижения цены примерно на 20% благодаря «кривой обучения» с момента запуска ракеты Falcon 1.

Что для этого потребуется? Основываясь на объёме полезной нагрузки, выведенной Falcon 9, они считают, что аналогичная траектория снижения стоимости потребует от Starship вывести на орбиту 370 000 тонн полезной нагрузки. Для этого потребуется около 1 800 запусков в течение следующих 10 лет, то есть 180 запусков в год, — и это при условии, что каждый полёт сможет выводить по 200 метрических тонн.

Это серьёзное требование к ракете, которая ещё ни разу не совершала более пяти полётов за год. SpaceX прогнозирует, что компания будет запускать её гораздо чаще: например, Илон Маск предположил, что в 2029 году Starship сможет совершать почасовые полёты, но Маск говорит многое.

Хорошая новость, по крайней мере согласно обновлённому исследованию Google, заключается в том, что, судя по всему, её чипы переживут воздействие космической радиации. Компании пришлось повторить испытания, облучая чипы в ускорителе частиц, после того как выяснилось, что конфигурация чипов обеспечивала им более сильную защиту, чем в реальных условиях. Это привело к небольшому увеличению числа ошибок в логических схемах чипа, однако компания по-прежнему уверена, что её чипы смогут обрабатывать крупные задачи инференса на орбите в течение пятилетнего срока службы спутника.

«Если говорить о типичных операциях инференса, уровень ошибок очень низок, верно? Например, одна на миллион», — сказал Билс. «С другой стороны, это уже становилось проблемой при выполнении, скажем, некоторых сверхмасштабных обучающих прогонов, когда тысячи чипов работают месяцами».