Google prepara teste para saber se seus chips de IA resistem à órbita

Os chips que executam inteligência artificial nos centros de dados do Google terão de enfrentar um ambiente muito diferente antes que a empresa possa pensar em espalhá-los pelo espaço. Em 24 de setembro, o Google anunciou o primeiro teste orbital do Project Suncatcher: um protótipo desenvolvido com a Planet, previsto para seguir na missão compartilhada Transporter-18, da SpaceX, na semana seguinte. A tarefa imediata é descobrir como o equipamento suporta o lançamento e continua funcionando em órbita.

A carga leva TPUs, aceleradores eletrônicos especializados nas operações matemáticas usadas por redes neurais. São processadores concebidos para realizar o trabalho repetitivo de cálculo que sustenta sistemas de IA e que hoje operam em centros de dados terrestres. Transportá-los para um satélite muda as condições em que precisam fazer esse trabalho: além da energia elétrica, passam a depender da capacidade de tolerar partículas energéticas e de um caminho para retirar calor sem ar ao redor.

O primeiro obstáculo é a própria viagem. Durante a subida, o foguete impõe acelerações e vibrações ao conjunto. Nos ensaios em solo, os engenheiros sacudiram o satélite em três eixos, reproduzindo frequências esperadas no lançamento. Segundo o relato de Travis Beals, do Google, o hardware resistiu. O voo permitirá confrontar esse resultado controlado com o esforço mecânico da missão real, em vez de tomar a simulação como encerramento do problema.

Depois do lançamento, a radiação acrescenta uma ameaça menos visível. Partículas energéticas podem atravessar componentes e alterar a informação eletrônica. Uma inversão de bit, por exemplo, troca o valor de uma unidade de informação digital entre zero e um; dependendo de onde ocorrer, pode afetar o cálculo em andamento. Também há danos acumulados nos materiais. Resistir à dose recebida ao longo do tempo e executar operações sem erros são, portanto, aspectos diferentes da confiabilidade.

Para examinar esse comportamento, a equipe colocou TPUs da geração Trillium sob um feixe de prótons no Crocker Nuclear Laboratory, da Universidade da Califórnia em Davis, enquanto executava cargas de IA. Os engenheiros acompanharam erros durante o processamento. O Google afirma que os resultados iniciais mostram resistência a uma dose ionizante total superior à prevista para uma missão de cinco anos. O comunicado não apresenta o valor absoluto da dose nem uma taxa completa de erros, de modo que essa comparação ainda não descreve todo o desempenho esperado em órbita.

A outra prova será térmica. Um chip concentra a produção de calor numa área pequena. Na Terra, o movimento do ar pode transportar parte dessa energia; no vácuo, essa possibilidade desaparece. O sistema precisa levar calor dos processadores até radiadores, superfícies que o liberam pela emissão de radiação térmica. O Google testou uma combinação de tubos de calor e radiadores em uma câmara que reproduz condições térmicas e de vácuo. O protótipo mostrará como essa solução funciona durante a operação espacial.

A perspectiva de aproveitar energia solar em órbita motiva o projeto, apresentado em 2025. Transformá-la em capacidade de computação exigirá, porém, mais que manter um chip ligado. Uma etapa prevista para 2027 deverá testar dois satélites e conexões por laser capazes de trocar grandes volumes de dados. Essa comunicação seria necessária para que máquinas separadas trabalhassem em conjunto; ela pertence ao desenvolvimento futuro, não ao resultado que o primeiro voo pode entregar.

Por enquanto, o Suncatcher leva ao espaço uma pergunta de engenharia com três frentes concretas: resistência mecânica, comportamento sob radiação e remoção de calor. As respostas poderão orientar o desenho das próximas missões. Custos, manutenção e balanço energético de uma infraestrutura maior continuam em aberto. O avanço deste protótipo será transformar ensaios de laboratório em dados de funcionamento real, deixando mais claro quais obstáculos ainda separam chips em órbita de computação útil em escala.