Un prototipo del satellite Project Suncatcher presso la struttura Planet Labs di San Francisco, in California.
PBC di Planet Labs
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Google ha appena inviato nello spazio un satellite delle dimensioni di un frigorifero come parte di un progetto di ricerca che l’azienda spera possa aprire la strada alla messa in orbita di data center AI alimentati a energia solare.
Il prototipo del satellite ha quattro chip specializzati chiamati Tensor Processing Unit, o TPU, che Google ha progettato per l’apprendimento automatico e sono già distribuiti nei data center sulla Terra. Utilizzando un modello a peso aperto per rispondere a semplici domande, i chip eseguono una versione del modello Gemma AI dell’azienda per 15 minuti alla volta a causa delle limitazioni di gestione del calore. nell’a Articolo del blogGoogle ha affermato che la missione valuterà il modo in cui i TPU gestiscono “gli stress fisici dello spazio e le radiazioni e il calore estremi dello spazio”.
L’utilizzo dell’intelligenza artificiale è cresciuto in modo esponenziale negli ultimi anni, aumentando la domanda di data center. Al vertice annuale degli sviluppatori di Google a maggio, il CEO Sundar Pichai Disse La domanda di servizi di intelligenza artificiale supera l’offerta e si prevede che la spesa in conto capitale quest’anno sarà compresa tra 180 e 190 miliardi di dollari – sei volte maggiore rispetto al 2022 – poiché le aziende sviluppano infrastrutture e chip informatici.
In un momento in cui c’è opposizione alla proliferazione di data center assetati di potere sulla Terra stanno aumentandoGoogle è una delle poche aziende con energia gratuita praticamente illimitata e prevede di metterla in orbita dove non ci siano contestatori.
“Il sole emette quasi tutta l’energia del nostro sistema solare. Tutte le altre fonti energetiche sfruttate dall’umanità rappresentano solo una frazione dell’1%”, ha affermato Travis Beals, direttore senior e responsabile del Project Suncatcher. “Quindi, in un certo senso, questo progetto riguarda lo sfruttamento del modo migliore per utilizzare l’energia solare per eseguire il calcolo dell’intelligenza artificiale.”
Il satellite si trova in un’orbita eliosincrona, dove i suoi pannelli solari non sono quasi mai in ombra. Ciò elimina la necessità di trasportare batterie ingombranti o alimentazione di riserva a bordo del veicolo spaziale.
StarCloud, una startup sostenuta da venture capital, è stata lanciata lo scorso novembre Un’astronave Portava a bordo un chip Nvidia H100 e presentava una versione dell’intelligenza artificiale Gemini di Google dallo spazio. SpaceX di Elon Musk gestisce e possiede anche data center spaziali Disse Spera di iniziare a distribuire “satelliti orbitali di calcolo AI” entro il 2028.
Google ha sviluppato il satellite sperimentale in collaborazione con la società aerospaziale e di immagini satellitari Planet. Prevede gruppi di satelliti in orbita insieme per formare eventualmente data center spaziali. Ogni satellite trasporta dozzine di chip TPU e comunica con gli altri e con la Terra tramite laser. L’anno prossimo, la società prevede di lanciare in orbita altri due satelliti per testarne la connettività.
Il satellite lanciato oggi è un prototipo di quello che Beals ha definito un “test molto minimo” per assicurarsi che i chip funzionino nello spazio. Un razzo SpaceX lo porta in orbita e il pianeta lo solleva. Beal afferma che Google si attiverà e testerà le TPU in un secondo momento. L’obiettivo è portare avanti la missione per un anno.
Il prototipo del satellite è stato testato in una camera a vuoto termico che simulava l’ambiente nello spazio.
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Brandon Lucia, professore di ingegneria elettrica e informatica alla Carnegie Mellon University, ha affermato che l’idea sembra “molto fantascientifica”, ma la maggior parte della tecnologia è stata dimostrata a livello di ricerca.
Rimangono tuttavia enormi sfide. Il caldo è enorme. I chip dei computer si riscaldano e possono dissipare il calore attraverso l’aria o l’acqua sul terreno. Ciò non è possibile nello spazio vuoto.
“Soprattutto in un satellite, utilizzare più energia per eseguire calcoli significa scaricare più calore nell’atmosfera confinata all’interno del satellite”, ha affermato Lucia.
Nel suo post sul blog, Google chiamato Il raffreddamento dei chip è “una sfida chiave per la ricerca” e descrive alcuni degli approcci su cui sta lavorando, inclusa una combinazione di tubi e radiatori per rimuovere il calore dai chip.
Beale ha affermato che i radiatori sono una delle parti più pesanti dell’attuale missione – uno svantaggio perché gli oggetti più pesanti sono più costosi da lanciare – e il suo team potrebbe raffreddare i chip in modo più efficiente.
Lucia sottolinea che ci sono anche grossi interrogativi sulla gestione. Quando un chip non funziona correttamente o qualcosa non funziona in un data center terrestre, un tecnico può intervenire e ripararlo. Ciò è difficile quando il data center orbita a centinaia di miglia dalla Terra.
“Tutti hanno costi e complessità amplificati di un fattore 10, forse un fattore 100. Quindi dovrebbe esserci un enorme profitto”, ha detto Lucia.
E ci sono anche questioni ambientali. Mentre le stazioni di comunicazione spaziale funzionano con l’energia solare, i razzi che le lanciano funzionano con combustibili a base di carbonio. E alla fine rientrano nell’atmosfera terrestre, aggiungendo potenzialmente inquinamento mentre bruciano.
Elon Musk Disse Lo spazio è “l’unico modo per scalare” i data center per soddisfare la futura domanda di intelligenza artificiale. Ma gli aspetti economici sono ancora discutibili. I lanci sono costosi, difficili da riparare e la comunicazione tramite laser su centinaia di miglia e attraverso l’atmosfera terrestre è lenta. E servirebbero diverse costellazioni di satelliti per eguagliare la capacità di calcolo di un data center terrestre.
Beals dice che lui e il suo piccolo team hanno riflettuto molto su queste domande. “Non aiuta molto se è tecnicamente possibile, ma nella pratica è sempre troppo costoso”, ha detto.
Ha detto che è difficile sapere quando i data center spaziali diventeranno economicamente sostenibili. “Non credo che sia economico realizzarlo nei prossimi cinque anni. Penso che ci vorrà più tempo”, ha detto.
E non pensa che i data center spaziali sostituiranno presto i data center terrestri. “Penso che utilizzino casi che hanno più senso sulla Terra e casi che hanno più senso da realizzare nello spazio”, ha detto Beals. “Nel lungo termine, forse l’insieme delle cose che fai nello spazio diventerà sempre più grande, dove avviene la maggior parte dei calcoli. Ma penso che per molto tempo coesisteranno entrambi.”
L’intero progetto è stato un “colpo di luna”, ha detto.
Ci vorrà molto tempo, ha detto. “Non è un viaggio del tutto liscio.”
Google è un sostenitore finanziario di NPR.