Google准备在其研究项目Project Suncatcher下发射一颗原型卫星，旨在直接收集Tensor Processing Units（TPU）在太空中的性能数据。首次测试重点关注硬件承受发射期间剧烈振动、辐射以及低地球轨道环境所带来热挑战的能力。
Google将通过SpaceX旗下Transporter-18拼车任务执行此次任务，并与Planet合作。这颗卫星并不是一座功能完整的轨道数据中心，而是一个测试平台，帮助团队在进入更大规模的阶段之前确定哪些方面能够正常运行、哪些方面可能失败。
在发射和太空环境下测试硬件
前往低地球轨道的飞行大约需要10分钟，但期间会产生最高可达10倍重力加速度的振动和加速度，而包括TPU芯片在内的单个组件可能承受50至100倍重力的力量。因此，Google通过在三个轴向上摇晃卫星来模拟发射频率，并表示硬件经受住了测试。
团队还在加州大学戴维斯分校的Crocker Nuclear Laboratory将TPU芯片置于质子束中，同时运行人工智能负载并监测比特翻转等错误。初步结果显示，Trillium TPU芯片承受的总电离辐射剂量超过了Google预计其在一项为期五年的太空任务中将遭遇的剂量，不过轨道测试仍是验证其在实际环境中性能所必需的。
散热是最大的工程挑战
TPU芯片会在很小的空间内产生大量热量。在地面上，气流有助于散热，但真空无法提供空气热负荷，因此必须依靠热辐射器和其他传热方式。Google目前正在测试一种将热管和散热器结合起来的设计，测试舱模拟太空中的真空和热环境。首次任务将用于评估并改进这一系统。
从实验卫星到处理集群
从长期来看，Project Suncatcher研究的是在轨道上建设可扩展机器学习处理基础设施的可能性。Google表示，低地球轨道上的卫星可能获得近乎持续的阳光，从而产生多达地面可用太阳能八倍的太阳能，这是材料中所作的比较。
未来设想包括在每颗卫星上搭载数十块TPU芯片组成的集群，并通过激光连接卫星，为人工智能负载提供所需的带宽。但这需要极高的通信指向精度，因为卫星会持续移动，而且拟议系统需要在短距离内提供高带宽。Google计划在2027年将两颗卫星送入轨道时测试这一方面。
为什么这项测试重要？
这里真正的变化并不是推出商业产品，而是将太空中运行人工智能芯片的问题从理论设想转变为现场测量。任务结果将确定抗辐射和抗振动能力是否足够、被动散热是否能够保护芯片，同时也将揭示可能阻碍扩展的限制。建设轨道处理基础设施的实际可行性仍然未知，因为Google在材料中没有提供成本、容量估算或运营商业服务的时间表。