Google отправила свой первый передовой процессор Tensor Processing Unit (TPU) на орбиту на борту ракеты SpaceX, запущенной из Калифорнии, в рамках практического шага по проверке возможности выполнения задач искусственного интеллекта за пределами Земли. Спутник, построенный Planet Labs, несёт прототип проекта Project Suncatcher, направленного на разработку крупных вычислительных кластеров на орбите.
Испытание чипа в реальных условиях
Испытание сосредоточено на способности TPU работать при обеспечении примерно одного киловатта постоянной мощности, управлении охлаждением и запуске набора моделей для выявления возможных неисправностей. Travis Beals, руководитель проекта в Google, заявил, что наземные испытания не могут полностью воспроизвести реальные условия.
После ввода спутника в эксплуатацию чип будет работать циклами продолжительностью 15 минут, чтобы снизить нагрузку на системы энергоснабжения и управления температурным режимом. Текущая модель не использует платформу, полностью рассчитанную на передовые вычисления; она построена на стандартной платформе Planet Labs.
От прототипа к орбитальной сети
Google и Planet Labs работают над ещё одним экспериментом, который ожидается в следующем году. В нём будут использоваться два более специализированных спутника для вычислений, а также предприниматься попытка связать их с помощью лазерной связи и запускать более крупные задачи. Долгосрочное видение проекта Suncatcher заключается в создании сети из 81 спутника, работающих в тесном строю и обрабатывающих данные параллельно.
Google считает, что скорость соединения и задержка между модулями TPU будут иметь решающее значение при выполнении задач, распределённых по нескольким стойкам, поэтому разработала свою концепцию с учётом ожидаемых вычислительных потребностей через пять лет, а не только текущих приложений.
Почему эта новость важна?
Этот шаг показывает, что космические центры обработки данных всё ещё находятся на стадии доказательства жизнеспособности и не являются готовой заменой наземным центрам обработки данных. Проблема заключается не только в отправке чипа на орбиту, но и в создании недорогой пусковой инфраструктуры, способной регулярно доставлять огромные объёмы оборудования.
В рецензируемой версии исследовательской статьи, которая будет опубликована в журнале Joule, Google оценила, что достижение стоимости запуска около 200 долларов за килограмм к 2035 году может потребовать доставки на орбиту 370 тысяч тонн, исходя из предположения о продолжении снижения затрат SpaceX примерно на 20% в год. При расчётной полезной нагрузке 200 тонн на одну миссию это означает около 1 800 запусков Starship за десять лет, то есть 180 запусков в год.
Такая частота представляет собой серьёзную проблему: к дате публикации материала Starship не совершала более пяти полётов за один год. Что касается прогнозов SpaceX и Илона Маска о будущем увеличении частоты запусков, включая возможное достижение одного полёта в час в 2029 году, то это по-прежнему прогнозы, которые пока не были подтверждены на практике.
Ограничения вычислений на орбите
Обновлённые испытания Google показывают, что чипы могут выдерживать космическое излучение на протяжении всего расчётного пятилетнего срока службы спутника, при относительно низкой частоте ошибок в обычных операциях вывода — примерно одна ошибка на миллион операций, согласно заявлению Beals. Однако такого же уровня надёжности может быть недостаточно для обучения крупных моделей с использованием тысяч чипов на протяжении нескольких месяцев, что создаёт чёткое ограничение для возможных применений на нынешнем этапе.