Google вступила в гонку за орбитальными дата-центрами для ИИ

Google презентовала проект Suncatcher — концепт орбитальной вычислительной сети для искусственного интеллекта, в которой обработка данных выполняется на спутниках, питающихся энергией Солнца. Специалисты компании описали, как может быть построена система спутников с тензорными процессорами (TPU) и оптическими каналами связи, способная заменить наземные центры обработки данных.

Суть Suncatcher заключается в переносе вычислительных мощностей в космос, где солнечные панели на оптимальной орбите получают до восьми раз больше энергии, чем на поверхности Земли, и почти постоянно освещаются. Такая архитектура позволит существенно расширить масштаб вычислений без увеличения нагрузки на наземные ресурсы и сократить зависимость от электросетей.

Платформы предлагается разместить на солнечно-синхронной орбите на высоте около 650 км, где они круглосуточно получают максимум солнечного света. Каждая платформа оснащена TPU-чипами и соединена с соседними аппаратами лазерными каналами free-space optical links (FSO). Для достижения пропускной способности, сопоставимой с наземными дата-центрами, расстояние между спутниками должно составлять сотни метров вместо километров. Моделирование и лабораторные испытания подтвердили возможность передачи десятков терабит в секунду — в эксперименте удалось достичь 1,6 Тбит/с на короткой оптической линии.

Для управления «созвездием» спутников инженеры применили аналитические и численные модели на основе уравнений Хилла–Клохесси–Уилтшира. Расчёты показали, что группа из 81 спутника с радиусом порядка 1 км и расстоянием между соседними аппаратами в 100–200 м способна поддерживать устойчивую орбиту при минимальных корректировках.

Отдельно оценили стойкость оборудования к космической радиации. TPU-чип Trillium v6e выдержал облучение 67-МэВ протонным пучком с суммарной дозой до 15 крад(Si) без сбоев — в три раза превышающую прогнозируемую пятилетнюю нагрузку в 750 рад(Si) при экранировании. Это подтверждает способность современных TPU-чипов выполнять задачи в орбитальных условиях без существенной деградации.

Анализ экономики проекта показал: при снижении к середине 2030-х стоимости запуска на низкую околоземную орбиту до $200 за килограмм вывод «орбитального дата-центра» по затратам сравняется с расходами наземных ЦОДов на электроэнергию (примерно $570–$3000 за кВт·ч). Текущие тренды SpaceX подтверждают достижимость таких цен при сохранении темпов удешевления запусков.

Первый эксперимент Suncatcher запланирован на 2027 год в партнёрстве со компанией Planet: два пилотных спутника должны проверить работу TPU в реальных орбитальных условиях и продемонстрировать распределённые вычисления через оптические каналы.

Авторы подчёркивают, что «переход к солнечным орбитальным центрам обработки данных может стать следующей вехой эволюции инфраструктуры ИИ, аналогично миграции от локальных серверов к облачным системам». При удачной реализации проект откроет новые возможности для масштабирования обучения нейросетей, не ограничиваясь наземными энергетическими ресурсами, и заложит основу индустрии космических вычислений.

Источник: iXBT