Google, uzayda Tensor Processing Units (TPU'lar) işlem birimlerinin performansı hakkında doğrudan veri toplamak amacıyla Project Suncatcher araştırma projesi kapsamında prototip bir uydu fırlatmaya hazırlanıyor. İlk test, donanımın fırlatma sırasında oluşan şiddetli titreşimlere, radyasyona ve alçak Dünya yörüngesi ortamının yarattığı termal zorluklara dayanma kapasitesine odaklanıyor.
Google, görevi Planet ortaklığıyla SpaceX'in Transporter-18 paylaşmalı uçuşunda gerçekleştiriyor. Uydu, tam işlevli bir yörüngesel veri merkezi değil; ekibin daha geniş aşamalara geçmeden önce neyin çalıştığını ve neyin başarısız olabileceğini belirlemesine yardımcı olan bir test platformu niteliğinde.
Donanımın fırlatma ve uzay koşulları altında test edilmesi
Alçak Dünya yörüngesine yolculuk yaklaşık 10 dakika sürüyor, ancak bu süreçte yerçekimi kuvvetinin 10 katına ulaşabilen titreşimler ve ivmeler oluşuyor. TPU çipleri de dahil olmak üzere münferit bileşenler ise yerçekiminin 50 ila 100 katı arasında kuvvetlere maruz kalabiliyor. Bu nedenle Google, fırlatma frekanslarını simüle etmek amacıyla uyduyu üç ekseninde sallayarak test etti ve donanımın bu testten başarıyla çıktığını belirtti.
Ekip ayrıca TPU çiplerini Davis'teki California Üniversitesi'ne bağlı Crocker Nuclear Laboratory'de bir proton ışınına maruz bıraktı; bu sırada yapay zekâ iş yükleri çalıştırıldı ve bitlerin ters dönmesi gibi hatalar izlendi. İlk sonuçlar, Trillium TPU çiplerinin Google'ın beş yıllık bir uzay görevi sırasında maruz kalmasını beklediği miktarı aşan toplam iyonlaştırıcı radyasyon dozuna dayandığını gösteriyor. Bununla birlikte, gerçek ortamdaki performansı doğrulamak için yörüngedeki test yine de gerekli olacak.
Soğutma en büyük mühendislik zorluğu
TPU çipleri küçük bir alanda büyük miktarda ısı üretiyor. Dünya'da hava akışı bu ısının dağıtılmasına yardımcı olurken vakum ortamı havaya dayalı bir ısı yükü sağlamıyor; bu da termal radyatörlere ve diğer ısı aktarım yöntemlerine güvenmeyi zorunlu kılıyor. Google şu anda ısıl borularla radyatörleri, uzaydaki vakum ve sıcaklık koşullarını taklit eden bir hazne içinde birleştiren bir tasarımı test ediyor. İlk görev, bu sistemi değerlendirmek ve geliştirmek için kullanılacak.
Deneysel bir uydudan işlem kümelerine
Project Suncatcher, uzun vadede yörüngede makine öğrenimi işlemleri için ölçeklenebilir bir altyapı kurma olasılığını araştırıyor. Google'a göre alçak Dünya yörüngesindeki uydular neredeyse kesintisiz güneş ışığı alabilir ve bu da maddede yer alan karşılaştırmaya göre Dünya'da mevcut olandan sekiz kata kadar daha fazla güneş enerjisi üretimine olanak sağlayabilir.
Geleceğe yönelik tasarımlar, her uyduda onlarca TPU çipi taşıyan kümeleri ve yapay zekâ iş yükleri için gerekli bant genişliğini sağlamak üzere uyduların lazer aracılığıyla birbirine bağlanmasını içeriyor. Ancak uydular sürekli hareket ettiği ve önerilen sistemin kısa mesafelerde yüksek bant genişliğine ihtiyaç duyduğu için bu, iletişimin yönlendirilmesinde son derece yüksek hassasiyet gerektiriyor. Google, iki uyduyu 2027'de yörüngeye yerleştirdiğinde bu unsuru test etmeyi planlıyor.
Bu test neden önemli?
Buradaki asıl değişim ticari bir ürünün fırlatılması değil, yapay zekâ çiplerini uzayda çalıştırma sorusunun teorik bir tasarımdan saha ölçümüne taşınmasıdır. Görevin sonuçları, radyasyona ve titreşime dayanıklılığın yeterli olup olmadığını ve pasif soğutmanın çipleri koruyup koruyamayacağını belirleyecek; ayrıca ölçeklendirmeyi engelleyebilecek kısıtları ortaya çıkaracak. Yörüngesel bir işlem altyapısı kurmanın pratik uygulanabilirliği ise açık kalmaya devam ediyor; Google maddede maliyet, kapasite veya ticari bir hizmetin işletilmesine ilişkin bir takvim tahmini sunmadı.