Google ανακοινώθηκε Project Suncatcher, μια ερευνητική πρωτοβουλία για την εκτόξευση τσιπ AI στο διάστημα με ηλιακούς δορυφόρους, με στόχο τη δημιουργία τροχιακών κέντρων δεδομένων που χρησιμοποιούν συνεχή ηλιακή ενέργεια για την αντιμετώπιση των ενεργειακών απαιτήσεων και των εκπομπών των επίγειων κέντρων δεδομένων.
Το έργο αντιπροσωπεύει την προσπάθεια της Google να ξεπεράσει τους περιορισμούς στην τροφοδοσία της υποδομής τεχνητής νοημοσύνης στη Γη. Τα παραδοσιακά κέντρα δεδομένων καταναλώνουν σημαντική ηλεκτρική ενέργεια, συμβάλλοντας στην αύξηση των εκπομπών των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής και στο αυξημένο κόστος κοινής ωφέλειας. Μεταφέροντας εξαρτήματα στο διάστημα, η Google επιδιώκει να αξιοποιήσει την ηλιακή ενέργεια που είναι διαθέσιμη σχεδόν όλο το εικοσιτετράωρο. Οι δορυφόροι σε τροχιά αποφεύγουν τις νυχτερινές διακοπές και τις ατμοσφαιρικές παρεμβολές, επιτρέποντας πιο συνεπή παραγωγή ενέργειας. Αυτή η προσέγγιση ευθυγραμμίζεται με τους ευρύτερους στόχους ανάπτυξης AI της εταιρείας, όπου οι υπολογιστικές απαιτήσεις συνεχίζουν να κλιμακώνονται.
Λεπτομέρειες του έργου εμφανίζονται στο α προεκτυπωτικό χαρτί κυκλοφόρησε από την Google, η οποία περιγράφει τις αρχικές εξελίξεις χωρίς αξιολόγηση από ομοτίμους. Το έγγραφο, μαζί με μια ανάρτηση ιστολογίου, τονίζει τις δυνατότητες του χώρου για την επέκταση των δυνατοτήτων AI. Ο Travis Beals, ανώτερος διευθυντής για τα Paradigms of Intelligence στην Google, δήλωσε στην ανάρτηση του ιστολογίου, «Στο μέλλον, το διάστημα μπορεί να είναι το καλύτερο μέρος για την κλιμάκωση των υπολογισμών AI». Αυτό το συναίσθημα αντηχεί στην προεκτύπωση, ενισχύοντας την εστίαση του έργου στον τροχιακό υπολογισμό.
Κεντρικό στοιχείο του Project Suncatcher είναι οι μονάδες επεξεργασίας τανυστών ή TPU της Google, σχεδιασμένες για φόρτους εργασίας AI. Αυτές οι μονάδες θα περιφέρονταν γύρω από τη Γη σε δορυφόρους εξοπλισμένους με ηλιακούς συλλέκτες. Τα πάνελ στο διάστημα παράγουν ηλεκτρική ενέργεια σχεδόν συνεχώς, επιτυγχάνοντας επίπεδα παραγωγικότητας οκτώ φορές υψηλότερα από τα ισοδύναμα πάνελ στο έδαφος. Αυτή η απόδοση προκύπτει από την αδιάλειπτη έκθεση στο ηλιακό φως πάνω από την ατμόσφαιρα, χωρίς διακυμάνσεις του καιρού ή κύκλους ημέρας-νύχτας που περιορίζουν τις επίγειες ηλιακές εγκαταστάσεις.
Η επικοινωνία μεταξύ δορυφόρων αποτελεί σημαντικό τεχνικό εμπόδιο. Για να ανταγωνιστούν επίγεια κέντρα δεδομένων, οι διαδορυφορικές συνδέσεις πρέπει να υποστηρίζουν ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων δεκάδων terabit ανά δευτερόλεπτο. Η επίτευξη αυτού του εύρους ζώνης απαιτεί ακριβή συντονισμό, με δορυφόρους τοποθετημένους σε σχηματισμούς που απέχουν μόλις χιλιόμετρα ή λιγότερο. Οι τρέχουσες δορυφορικές λειτουργίες διατηρούν μεγαλύτερες αποστάσεις, επομένως αυτή η εγγύτητα απαιτεί προηγμένες δυνατότητες ελιγμών. Η Google προσδιορίζει αυτή την εγγύτητα ως απαραίτητη για την ανταλλαγή δεδομένων υψηλής ταχύτητας σε ένα δίκτυο αστερισμών.
Οι πιο στενοί σχηματισμοί εγκυμονούν επίσης κινδύνους από διαστημικά σκουπίδια. Τα υπάρχοντα τροχιακά σκουπίδια από προηγούμενες συγκρούσεις απειλούν ήδη τους ενεργούς δορυφόρους. Οι στενότερες ομαδοποιήσεις ενισχύουν τις πιθανότητες σύγκρουσης, απαιτώντας ισχυρά συστήματα αποφυγής σύγκρουσης και τη συνεχή παρακολούθηση των τροχιακών συντριμμιών. Η Google αναγνωρίζει αυτές τις προκλήσεις ως κρίσιμες για τη σκοπιμότητα του έργου, που απαιτούν καινοτομίες στο σχεδιασμό δορυφόρων και τον έλεγχο της τροχιάς.
Η έκθεση στην ακτινοβολία στο διάστημα αποτελεί άλλο ένα εμπόδιο για τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Σε αντίθεση με τα γήινα περιβάλλοντα, οι τροχιές υποβάλλουν το υλικό σε έντονη κοσμική και ηλιακή ακτινοβολία, η οποία μπορεί να υποβαθμίσει την απόδοση. Η Google πραγματοποίησε δοκιμές στις τελευταίες Trillium TPU της για να αξιολογήσει την ανθεκτικότητα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι μονάδες αντέχουν μια συνολική δόση ιονισμού συγκρίσιμη με πέντε χρόνια σε τροχιά χωρίς να αντιμετωπίζουν μόνιμες βλάβες. Αυτές οι αξιολογήσεις επιβεβαιώνουν την ανθεκτικότητα των TPU σε προσομοιωμένες διαστημικές συνθήκες, υποστηρίζοντας τη χρήση τους σε αποστολές μεγάλης διάρκειας.
Τα έξοδα εκτόξευσης και λειτουργίας καθιστούν επί του παρόντος απαγορευτικά τα συστήματα που βασίζονται στο διάστημα. Ωστόσο, η ανάλυση της Google προβλέπει μειώσεις κόστους με την πάροδο του χρόνου. Μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 2030, οι δαπάνες για την εκτόξευση και τη συντήρηση ενός διαστημικού κέντρου δεδομένων θα πρέπει να ευθυγραμμίζονται στενά με το ενεργειακό κόστος για μια συγκρίσιμη εγκατάσταση της Γης, μετρούμενο σε βάση ανά κιλοβατετία. Οι παράγοντες περιλαμβάνουν τη μείωση των τιμών εκτόξευσης και τη βελτίωση της απόδοσης κατασκευής δορυφόρων.
Για να προωθήσει την πρωτοβουλία, η Google συνεργάζεται με την Planet, μια εταιρεία παρατήρησης της Γης. Οι εταίροι σχεδιάζουν μια κοινή αποστολή για την ανάπτυξη πρωτότυπων δορυφόρων έως το 2027. Αυτή η δοκιμή θα αξιολογήσει την απόδοση του υλικού σε πραγματικές τροχιακές συνθήκες, συλλέγοντας δεδομένα για την παραγωγή ενέργειας, την επικοινωνία και τα αποτελέσματα ακτινοβολίας για να βελτιώσει τις μελλοντικές εφαρμογές.
VIA: DataConomy.com
