谷歌10月1日启动Suncatcher首次在轨测试,将4颗TPU送入晨昏轨道

谷歌计划将用81颗卫星排成一个半径约1公里的阵列,平均轨道高度约650公里,再用激光星间链路把它们汇聚成一个算力集群。

谷歌CEO桑达尔·皮查伊通过长文宣布,公司将于10月1日启动Suncatcher项目的首次在轨测试。一颗代号为MVP(最小可行产品)的卫星将搭乘SpaceX的Transporter-18拼车任务,由猎鹰9号火箭从加州范登堡太空军基地发射升空,进入一条几乎永远被阳光照亮的低地球轨道。

Suncatcher项目最早于去年11月公开,被谷歌定义为一项长期研究,目标是探索如何在太空规模化运行算力。该卫星大小与冰箱相当,卫星平台由旧金山的卫星成像公司Planet Labs提供,星上搭载4颗谷歌自研TPU,总算力约等于地面数据中心的一台服务器。供电依靠太阳能板,输出功率约1千瓦。按计划,Suncatcher运行约一年,卫星在轨停留时间最多6年,之后再入大气层烧毁。

此次MVP进入的是一条晨昏太阳同步轨道,卫星始终贴近地球晨昏线飞行,几乎持续接受阳光照射。谷歌在论文中指出,同等面积的太阳能板在外太空的发电量最高可达地面的8倍,且能实现近乎连续供电。谷歌的远期构想是用81颗卫星组成半径约1公里的阵列,平均轨道高度约650公里,通过激光星间链路汇聚为算力集群。为满足分布式AI训练的带宽需求,单条链路需达到每秒10太比特的聚合带宽。

将AI芯片送入太空需解决发射、辐射与散热三方面问题。发射阶段,卫星局部组件可能瞬间承受50至100倍重力加速度,团队已在三个轴向上完成振动模拟测试。辐射方面,谷歌将TPU置于加州大学戴维斯分校的加速器中,以67 MeV质子束轰击并同步运行AI任务,初步结果显示芯片扛住了相当于5年以上任务的辐射剂量,但显存仍出现部分无法纠正的错误,谷歌称该错误率对推理大致可接受,对训练的影响有待进一步研究。散热方面,太空为真空环境,无空气对流,谷歌采用可变形的导热界面材料将芯片连接至铝铜热管,再导入散热板辐射散热。受散热板能力限制,TPU只能断断续续运行,每次约15分钟,跑完即停机等待散热。卫星上将运行Gemini模型进行测试,但无法持续工作。

该项目由谷歌高级总监特拉维斯·比尔斯牵头,其所在部门名为Paradigms of Intelligence。皮查伊强调,这是通向轨道数据中心的垫脚石,并非一次产品发布。2027年,谷歌还计划再发射两颗原型卫星,专门验证激光星间链路。至于Suncatcher何时从项目转为产品,皮查伊表示仍需等待多年。

谷歌的动机与AI算力能耗直接相关。2026年全球超大规模数据中心厂商普遍面临电力紧张,谷歌的思路是将算力部署转向外太空,以规避抢电、抢地、抢水以及数据中心建设、接网和水冷等环节。谷歌在论文中测算,当前将一公斤载荷送入低地球轨道的成本约为1500至2900美元,Suncatcher要成立需将成本降至约每公斤200美元,这一目标的前提是SpaceX星舰顺利投入使用并实现一年发射180次,预计至少要到2035年才能达成。届时天基数据中心的发射与运营成本按每千瓦每年计算,可能和同等规模地面数据中心的能源成本大致相当。

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