11月5日,谷歌公司宣布启动其“捕光者计划”,计划在2027年初发射两颗搭载Trillium代TPU的原型卫星,将强大的AI算力从地球上空的虚拟云端,直接部署到浩瀚无垠的太空中。
谷歌认为,太空是未来AI计算的理想场所,能减少对地球资源的依赖。
“捕光者计划”的正式名称是Project Suncatcher,其目标非常明确:构建一个基于太空的、可扩展的AI基础设施。该计划将搭载的,是谷歌最新一代的Trillium代TPU。这并非一个异想天开的概念,而是谷歌自2017年发布首款TPU以来,在AI芯片和太空技术领域长期积累的一次集中爆发。
TPU(张量处理单元)是谷歌为AI计算量身打造的专用芯片,其性能和能效比在数据中心领域已是顶尖水平。而“捕光者计划”之所以选择Trillium代,而非更早期的型号,原因在于它代表了谷歌在能效、集成度和灵活性上的最新突破。
极致的能效比: 对于在太空中运行的卫星而言,电力是极其宝贵的资源。Trillium代TPU在单位功耗下能完成更多的计算任务,意味着它可以在更轻、更小的卫星平台上运行,从而降低发射成本。
高度集成化: Trillium代采用了最先进的制程工艺,将更多的晶体管集成到更小的芯片面积上。这不仅提升了性能,也减少了芯片的物理尺寸和重量,这对于发射到太空至关重要。
模块化与灵活性: 相比前代产品,Trillium代设计得更加模块化,允许用户根据任务需求灵活配置计算能力。这使得它能够适应从基础AI推理到复杂训练等多种不同的应用场景。
为了加速计划的推进,谷歌选择了与Planet公司合作。Planet是一家在遥感卫星领域处于领先地位的公司,拥有大量成熟的卫星平台和发射渠道。这种合作模式,对于谷歌而言,无疑大大提升了效率。
计划中的两颗原型卫星,将搭载在同一枚火箭上发射,形成一个简单的星座。它们将成为“捕光者计划”的试验田,验证将AI算力送入太空的可行性,收集关键数据,并为未来更大规模的星座建设奠定基础。
将数据中心搬到太空并非易事,科技巨头们面临着一系列工程技术挑战。
太空辐射是半导体芯片的“致命杀手”。谷歌为解决这一问题,对其Trillium TPU进行了辐射耐受性测试。
研究人员通过粒子加速器模拟太空中的太阳辐射暴露,结果显示TPU能够“在相当于五年任务寿命的总游离辐射剂量下存活,且没有永久性故障”。
这一结果令人鼓舞,为太空计算奠定了基础。
卫星间通信是另一个主要挑战。为了实现高带宽连接,卫星群必须保持异常紧密的间距,可能需在“数公里或更小”的范围内。
而现有卫星系统的间距通常达120公里。
谷歌的解决方案是让卫星在近距离编队飞行。他们已经通过实验室验证,使用一对收发器成功实现了单向800Gbps(总计1.6Tbps)的传输速率。
热管理在太空真空环境中同样复杂。太空中没有空气,只能通过辐射散热,这给大功率计算设备的冷却带来了特殊挑战。

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