O Google está prestes a descobrir se seus chips de IA conseguirão sobreviver à viagem ao espaço. Em uma postagem de blog publicada na quarta-feira, a empresa revelou que o Projeto Suncatcher, seu projeto lunar de longa duração para colocar a infraestrutura de aprendizado de máquina em órbita, está programado para embarcar em seu primeiro teste: um protótipo de satélite transportando Unidades de Processamento Tensor (TPUs) do Google será lançado a bordo da próxima missão de transporte compartilhado Transporter-18 da SpaceX, desenvolvida em parceria com a empresa de imagens de satélite Planet.

De acordo com o Google, a equipe está “colocando nossos primeiros TPUs em órbita na próxima semana”, marcando o momento em que o projeto de pesquisa de dois anos passa das simulações de laboratório para a realidade. Para mais contexto sobre esta história, confira nossa últimos desenvolvimentos em IA.

Por que o Google quer computação de IA no espaço

O Projeto Suncatcher foi anunciado no ano passado como um esforço de pesquisa de longo prazo para explorar se o espaço poderia um dia hospedar uma infraestrutura escalonável de aprendizado de máquina. O argumento central é sobre poder. Na órbita baixa da Terra, os satélites podem acessar a luz solar quase constante, gerando até oito vezes mais energia solar do que um conjunto equivalente na Terra, de acordo com os números do Google.

O objetivo final, diz a empresa, é conectar várias constelações de satélites para que possam gerenciar cargas de trabalho maiores de IA enquanto estiverem em órbita. O Google enquadra a ambição na mesma categoria de suas pesquisas iniciais sobre direção autônoma e computação quântica: anos de experimentação antes que surjam sistemas práticos.

Mas antes das constelações vêm o básico, e a primeira pergunta que o protótipo deve responder é contundente: o hardware de IA do Google pode operar no espaço?

Sobrevivendo ao lançamento: vibração e forças G

A jornada para a órbita é violenta. Uma viagem de foguete até a órbita baixa da Terra dura cerca de 10 minutos, durante os quais a espaçonave suporta vibrações intensas e cargas de aceleração sustentadas de até 10 vezes a força da gravidade. Componentes individuais, como chips de TPU, podem sofrer forças ainda maiores, na faixa de 50 a 100 g, de acordo com a postagem do blog.

Os engenheiros do Google realizaram testes de vibração agitando intensamente o satélite em todos os três eixos para imitar as frequências de lançamento de um foguete. A equipe observou que esses testes raramente acontecem como planejado e disse que ficou agradavelmente surpresa que o hardware tenha resistido.

Radiação: o teste do feixe de prótons

Uma vez no espaço, a radiação se torna a principal ameaça. Eventos solares e raios cósmicos podem causar estragos na eletrônica, corrompendo dados e danificando o silício. Para avaliar o risco, o Google testou seus TPUs em uma instalação de feixe de prótons no Laboratório Nuclear Crocker da UC Davis enquanto os chips executavam ativamente cargas de trabalho de IA, monitorando de perto como erros como inversões de bits afetavam as cargas de trabalho.

Os resultados iniciais foram encorajadores. O Google relata que seus TPUs Trillium resistiram muito bem e podem sobreviver a uma dose ionizante total de radiação maior do que receberiam durante uma missão espacial de cinco anos. Ainda assim, a empresa reconhece que algumas coisas só podem ser testadas no espaço, e é precisamente para isso que serve a próxima demonstração orbital.

Chips de resfriamento sem ar

O calor é o terceiro problema não resolvido. As TPUs geram uma grande quantidade de calor em uma área pequena e, na Terra, os data centers dependem do fluxo de ar para transportá-lo. No vácuo do espaço não há ar. A única maneira de difundir o calor é através de radiadores, que o Google descreve como exigindo uma abordagem totalmente diferente para o resfriamento de eletrônicos.

A equipe está trabalhando em uma combinação de tubos de calor e radiadores para resfriar os chips e testou a tecnologia em uma câmara térmica de vácuo que simula o ambiente térmico e de vácuo do espaço. O desempenho do sistema em órbita real informará projetos futuros.

Lasers, constelações e o marco de 2027

O protótipo é apenas o primeiro passo. De acordo com a postagem do Google, os projetos futuros transportarão dezenas de chips TPU por satélite, voando em aglomerados ao redor da Terra. Para manter a largura de banda necessária para processar IA, os satélites terão de estar interligados, com ligações laser de alta largura de banda a fazer o trabalho que a fibra dos centros de dados faz no solo.

O Google afirma que está trabalhando para atingir seu próximo marco em 2027, com os dados da missão Transporter-18 informando lançamentos futuros. Travis Beals, Diretor Sênior de Paradigmas de Inteligência do Google Research, está liderando a explicação pública do esforço, e a empresa publicou uma nova série de vídeos investigando a ciência por trás da missão e os desafios de engenharia que permanecem.

Uma corrida além dos data centers da Terra

O Google não está sozinho ao olhar para o céu. A ideia de centros de dados orbitais atraiu interesse em toda a indústria tecnológica, à medida que as redes eléctricas terrestres sofrem com as exigências da computação de IA e os custos de lançamento continuam a cair. O que distingue o Projeto Suncatcher é que ele não é mais conceitual: em poucos dias, o hardware TPU funcional sobreviverá em órbita ou não.

O experimento é deliberadamente de pequena escala. Um satélite, um espaço para transporte compartilhado e uma lista de perguntas que só podem ser respondidas 500 quilômetros acima da Terra. Mas se as TPUs passarem ilesas pelas primeiras semanas no espaço, o Google terá dado o primeiro passo verificável para colocar uma parcela significativa da computação de IA do mundo onde a energia solar nunca para.

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