Google est sur le point de découvrir si ses puces d’IA peuvent survivre au voyage dans l’espace. Dans un article de blog publié mercredi, la société a révélé que le projet Suncatcher, son projet de longue date visant à mettre en orbite une infrastructure d'apprentissage automatique, devrait se lancer dans son premier test : un prototype de satellite transportant des unités de traitement Tensor (TPU) de Google sera lancé à bord de la prochaine mission de covoiturage Transporter-18 de SpaceX, développée en partenariat avec la société d'imagerie satellitaire Planet.

Selon Google, l'équipe "mettra nos premiers TPU en orbite la semaine prochaine", marquant le moment où le projet de recherche de deux ans passe des simulations en laboratoire à la réalité. Pour plus de contexte sur cette histoire, consultez notre plus d'articles sur l'IA.

Pourquoi Google veut le calcul de l'IA dans l'espace

Le projet Suncatcher a été annoncé l’année dernière comme un effort de recherche à long terme visant à déterminer si l’espace pourrait un jour héberger une infrastructure d’apprentissage automatique évolutive. L’argument central concerne le pouvoir. En orbite terrestre basse, les satellites peuvent accéder à une lumière solaire quasi constante, générant jusqu'à huit fois plus d'énergie solaire qu'un réseau équivalent sur Terre, selon les chiffres de Google.

L’objectif final, selon la société, est de relier plusieurs constellations de satellites afin qu’ils puissent gérer des charges de travail d’IA plus importantes en orbite. Google place son ambition dans la même catégorie que ses premières recherches sur la conduite autonome et l'informatique quantique : des années d'expérimentation avant l'émergence de systèmes pratiques.

Mais avant que les constellations ne viennent aux bases, la première question à laquelle le prototype doit répondre est directe : le matériel d'IA de Google peut-il fonctionner dans l'espace ?

Survivre au lancement : vibrations et forces G

Le voyage en orbite est violent. Un voyage en fusée sur une orbite terrestre basse dure environ 10 minutes, pendant lesquelles le vaisseau spatial subit des vibrations intenses et des charges d'accélération soutenues allant jusqu'à 10 fois la force de gravité. Selon le blog, les composants individuels tels que les puces TPU peuvent subir des forces encore plus importantes, de l'ordre de 50 à 100 g.

Les ingénieurs de Google ont effectué des tests de vibrations en secouant intensément le satellite sur les trois axes pour imiter les fréquences de lancement d'une fusée. L'équipe a noté que de tels tests se déroulent rarement comme prévu et s'est dite agréablement surprise que le matériel ait résisté.

Rayonnement : le test du faisceau de protons

Une fois dans l’espace, les radiations deviennent la principale menace. Les événements solaires et les rayons cosmiques peuvent faire des ravages dans l’électronique, corrompre les données et endommager le silicium. Pour évaluer le risque, Google a testé ses TPU dans une installation de faisceaux de protons du laboratoire nucléaire Crocker de l'UC Davis, alors que les puces exécutaient activement des charges de travail d'IA, surveillant de près la manière dont des erreurs telles que des retournements de bits affectaient les charges de travail.

Les premiers résultats étaient encourageants. Google rapporte que ses TPU Trillium ont remarquablement bien résisté et peuvent survivre à une dose totale de rayonnement ionisante supérieure à celle qu'ils recevraient au cours d'une mission spatiale de cinq ans. Néanmoins, la société reconnaît que certaines choses ne peuvent être testées que dans l’espace, ce qui est précisément l’objectif de la prochaine démonstration orbitale.

Puces de refroidissement sans air

La chaleur est le troisième problème non résolu. Les TPU génèrent une grande quantité de chaleur dans une petite zone et, sur Terre, les centres de données dépendent du flux d'air pour l'évacuer. Dans le vide de l’espace, il n’y a pas d’air. La seule façon de diffuser la chaleur consiste à utiliser des radiateurs, ce que Google décrit comme nécessitant une approche totalement différente du refroidissement des composants électroniques.

L'équipe travaille sur une combinaison de caloducs et de radiateurs pour refroidir les puces, et a testé la technologie dans une chambre à vide thermique qui simule à la fois l'environnement thermique et sous vide de l'espace. Les performances du système en orbite réelle éclaireront les conceptions futures.

Lasers, constellations et jalon 2027

Le prototype n'est que la première étape. Selon le message de Google, les futurs modèles embarqueront des dizaines de puces TPU par satellite, volant en grappes autour de la Terre. Pour maintenir la bande passante nécessaire au traitement de l’IA, les satellites devront être interconnectés, avec des liaisons laser à large bande passante effectuant le travail que fait la fibre des centres de données au sol.

Google affirme travailler à l'atteinte de sa prochaine étape en 2027, les données de la mission Transporter-18 éclairant les futurs lancements. Travis Beals, directeur principal de Paradigms of Intelligence chez Google Research, dirige l'explication publique de cet effort, et la société a publié une nouvelle série de vidéos explorant la science derrière la mission et les défis d'ingénierie qui restent.

Une course au-delà des centres de données terrestres

Google n'est pas le seul à regarder vers le ciel. L’idée de centres de données orbitaux a suscité l’intérêt de l’ensemble de l’industrie technologique, alors que les réseaux électriques terrestres sont soumis aux exigences du calcul de l’IA et que les coûts de lancement continuent de baisser. Ce qui distingue le projet Suncatcher, c'est qu'il n'est plus conceptuel : d'ici quelques jours, le matériel TPU fonctionnel survivra en orbite ou non.

L'expérience est volontairement à petite échelle. Un satellite, un créneau de covoiturage et une liste de questions auxquelles on ne peut répondre qu'à 500 kilomètres au-dessus de la Terre. Mais si les TPU passent indemnes leurs premières semaines dans l’espace, Google aura franchi la première étape vérifiable vers l’attribution d’une part significative du calcul mondial de l’IA là où l’énergie solaire ne s’arrête jamais.

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