Google готовит проверку: выдержат ли её ИИ-чипы условия орбиты

Чипам, выполняющим задачи искусственного интеллекта в дата-центрах Google, предстоит столкнуться с совершенно иной средой, прежде чем компания сможет задуматься об их широком размещении в космосе. 24 сентября Google объявила о первом орбитальном испытании Project Suncatcher: прототип, разработанный вместе с Planet, планируется отправить на следующей неделе в рамках совместного запуска Transporter-18 компании SpaceX. Ближайшая задача — выяснить, как оборудование переносит запуск и продолжает работать на орбите.

Полезная нагрузка включает TPU — электронные ускорители, специализирующиеся на математических операциях, используемых нейронными сетями. Эти процессоры предназначены для повторяющихся вычислений, лежащих в основе систем ИИ, и сейчас работают в наземных дата-центрах. Перенос на спутник меняет условия их работы: помимо электроэнергии, им нужны способность выдерживать воздействие высокоэнергетических частиц и путь отвода тепла без окружающего воздуха.

Первое препятствие — само путешествие. Во время подъёма ракета подвергает конструкцию ускорениям и вибрации. На наземных испытаниях инженеры трясли спутник по трём осям, воспроизводя частоты, ожидаемые при запуске. По сообщению Трэвиса Билса из Google, аппаратура выдержала проверку. Полёт позволит сопоставить этот результат, полученный в контролируемых условиях, с механическими нагрузками реальной миссии, а не считать моделирование окончательным решением вопроса.

После запуска радиация добавляет менее заметную угрозу. Высокоэнергетические частицы могут проходить через компоненты и менять электронную информацию. Например, инверсия бита меняет значение единицы цифровой информации с нуля на единицу или обратно; в зависимости от места возникновения это может повлиять на текущий расчёт. В материалах также накапливаются повреждения. Поэтому устойчивость к дозе, получаемой со временем, и выполнение операций без ошибок — разные стороны надёжности.

Чтобы изучить это поведение, команда облучала TPU поколения Trillium протонным пучком в лаборатории Crocker Nuclear Laboratory Калифорнийского университета в Дейвисе, пока чипы выполняли задачи ИИ. Инженеры отслеживали ошибки в ходе обработки данных. Google утверждает, что первые результаты показывают устойчивость к суммарной ионизирующей дозе, превышающей ожидаемую за пятилетнюю миссию. В сообщении не приведены ни абсолютная величина дозы, ни полная характеристика частоты ошибок, поэтому такое сравнение пока не описывает все ожидаемые показатели работы на орбите.

Другая проверка будет связана с теплом. Чип выделяет тепло на небольшой площади. На Земле движущийся воздух может уносить часть этой энергии; в вакууме такой возможности нет. Система должна передавать тепло от процессоров к радиаторам — поверхностям, которые отдают его в виде теплового излучения. Google испытала сочетание тепловых трубок и радиаторов в камере, воспроизводящей температурные и вакуумные условия. Прототип покажет, как это решение работает во время эксплуатации в космосе.

Проект, представленный в 2025 году, мотивирован перспективой использования солнечной энергии на орбите. Однако для превращения её в вычислительные мощности потребуется больше, чем просто держать чип включённым. На этапе, запланированном на 2027 год, предполагается испытать два спутника и лазерные линии связи для обмена большими объёмами данных. Такая связь понадобилась бы для совместной работы раздельных машин; она относится к будущей разработке, а не к результатам, которые способен дать первый полёт.

Пока Suncatcher выносит в космос инженерный вопрос по трём конкретным направлениям: механическая прочность, поведение под воздействием радиации и отвод тепла. Ответы могут направить проектирование следующих миссий. Стоимость, обслуживание и энергетический баланс более крупной инфраструктуры остаются открытыми вопросами. Продвижение этого прототипа будет состоять в переходе от лабораторных испытаний к данным реальной эксплуатации, чтобы яснее определить препятствия между чипами на орбите и полезными вычислениями в большом масштабе.