Google sắp tìm hiểu xem liệu chip AI của họ có thể sống sót sau chuyến du hành vào vũ trụ hay không. Trong một bài đăng trên blog được xuất bản hôm thứ Tư, công ty tiết lộ rằng Project Suncatcher, dự án moonshot dài hạn của họ nhằm đưa cơ sở hạ tầng máy học vào quỹ đạo, dự kiến ​​​​bắt tay vào thử nghiệm đầu tiên: một vệ tinh nguyên mẫu mang Bộ xử lý Tensor (TPU) của Google sẽ phóng trên sứ mệnh chia sẻ xe Transporter-18 sắp tới của SpaceX, được phát triển với sự hợp tác của công ty hình ảnh vệ tinh Planet.

Theo Google, nhóm sẽ "đưa những chiếc TPU đầu tiên của chúng tôi vào quỹ đạo vào tuần tới", đánh dấu thời điểm dự án nghiên cứu kéo dài hai năm chuyển từ mô phỏng trong phòng thí nghiệm sang thực tế. For more context on this story, see our ongoing AI trends.

Tại sao Google muốn tính toán AI trong không gian

Dự án Suncatcher được công bố vào năm ngoái như một nỗ lực nghiên cứu dài hạn nhằm khám phá liệu một ngày nào đó không gian có thể lưu trữ cơ sở hạ tầng học máy có thể mở rộng hay không. Lập luận cốt lõi là về quyền lực. Theo số liệu của Google, ở quỹ đạo thấp của Trái đất, các vệ tinh có thể tiếp cận ánh sáng mặt trời gần như liên tục, tạo ra năng lượng mặt trời nhiều gấp 8 lần so với một mảng tương đương trên Trái đất.

Công ty cho biết mục tiêu cuối cùng là liên kết nhiều chòm sao vệ tinh với nhau để chúng có thể quản lý khối lượng công việc AI lớn hơn khi ở trên quỹ đạo. Google đặt tham vọng này vào cùng hạng mục với nghiên cứu ban đầu của họ về xe tự hành và điện toán lượng tử: nhiều năm thử nghiệm trước khi các hệ thống thực tế xuất hiện.

Nhưng trước khi các chòm sao trở thành vấn đề cơ bản, và câu hỏi đầu tiên mà nguyên mẫu phải trả lời rất thẳng thắn: liệu phần cứng AI của Google có thể hoạt động trong không gian không?

Sống sót sau khi phóng: Rung và Lực G

Cuộc hành trình lên quỹ đạo đầy bạo lực. Một chuyến đi tên lửa đến quỹ đạo thấp của Trái đất kéo dài khoảng 10 phút, trong đó tàu vũ trụ chịu đựng sự rung động mạnh và tải trọng gia tốc duy trì lên tới 10 lần lực hấp dẫn. Theo bài đăng trên blog, các thành phần riêng lẻ như chip TPU có thể chịu lực lớn hơn nữa, trong khoảng từ 50 đến 100 g.

Các kỹ sư của Google đã tiến hành kiểm tra độ rung bằng cách lắc mạnh vệ tinh trên cả ba trục để bắt chước tần số của một vụ phóng tên lửa. Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng các cuộc thử nghiệm như vậy hiếm khi diễn ra theo đúng kế hoạch và cho biết họ rất ngạc nhiên khi phần cứng vẫn hoạt động tốt.

Bức xạ: Thử nghiệm chùm tia Proton

Khi ở trong không gian, bức xạ trở thành mối đe dọa chính. Các sự kiện mặt trời và tia vũ trụ có thể tàn phá các thiết bị điện tử, làm hỏng dữ liệu và làm hỏng silicon. Để đánh giá rủi ro, Google đã thử nghiệm TPU của mình tại cơ sở chùm proton tại Phòng thí nghiệm hạt nhân Crocker của UC Davis trong khi các con chip đang tích cực chạy khối lượng công việc AI, theo dõi chặt chẽ xem các lỗi như lật bit ảnh hưởng đến khối lượng công việc như thế nào.

Kết quả ban đầu thật đáng khích lệ. Google báo cáo rằng Trillium TPU của họ hoạt động rất tốt và có thể tồn tại trong tổng liều ion hóa bức xạ lớn hơn những gì chúng sẽ nhận được trong sứ mệnh không gian kéo dài 5 năm. Tuy nhiên, công ty thừa nhận rằng một số thứ chỉ có thể được thử nghiệm trong không gian, đó chính xác là mục đích của cuộc trình diễn quỹ đạo sắp tới.

Chip làm mát không có không khí

Nhiệt là vấn đề thứ ba chưa được giải quyết. TPU tạo ra một lượng nhiệt lớn trong một khu vực nhỏ và trên các trung tâm dữ liệu trên Trái đất dựa vào luồng không khí để mang nhiệt đi. Trong chân không của không gian không có không khí. Cách duy nhất để khuếch tán nhiệt là thông qua bộ tản nhiệt, mà Google mô tả là yêu cầu một cách tiếp cận hoàn toàn khác để làm mát thiết bị điện tử.

Nhóm đang nghiên cứu sự kết hợp giữa ống dẫn nhiệt và bộ tản nhiệt để làm mát chip và đã thử nghiệm công nghệ này trong buồng chân không nhiệt mô phỏng cả môi trường nhiệt và chân không của không gian. Cách hệ thống hoạt động trong quỹ đạo thực tế sẽ cung cấp thông tin cho các thiết kế trong tương lai.

Tia laser, Chòm sao và Cột mốc năm 2027

Nguyên mẫu chỉ là bước đầu tiên. Theo bài đăng của Google, các thiết kế trong tương lai sẽ mang hàng chục chip TPU trên mỗi vệ tinh, bay thành từng cụm quanh Trái đất. Để duy trì băng thông cần thiết để xử lý AI, các vệ tinh sẽ cần được kết nối với nhau, với các liên kết laser băng thông cao thực hiện công việc mà sợi quang của trung tâm dữ liệu thực hiện trên mặt đất.

Google cho biết họ đang nỗ lực hướng tới cột mốc quan trọng tiếp theo vào năm 2027, với dữ liệu từ sứ mệnh Transporter-18 sẽ cung cấp thông tin cho các lần phóng trong tương lai. Travis Beals, Giám đốc cấp cao về Mô hình trí tuệ tại Google Research, đang dẫn đầu buổi giải thích công khai về nỗ lực này và công ty đã xuất bản một loạt video mới đào sâu vào khoa học đằng sau sứ mệnh và những thách thức kỹ thuật còn tồn tại.

Cuộc đua ngoài Trung tâm Dữ liệu của Trái đất

Google không đơn độc trong việc nhìn lên bầu trời. Ý tưởng về các trung tâm dữ liệu quỹ đạo đã thu hút sự quan tâm của toàn ngành công nghệ khi lưới điện trên mặt đất căng thẳng trước nhu cầu tính toán AI và chi phí phóng tiếp tục giảm. Điều làm nên sự khác biệt của Project Suncatcher là nó không còn mang tính khái niệm nữa: trong vòng vài ngày, phần cứng TPU đang hoạt động sẽ tồn tại trên quỹ đạo hoặc không.

Thí nghiệm được cố tình thực hiện ở quy mô nhỏ. Một vệ tinh, một chỗ đi chung xe và một danh sách các câu hỏi chỉ có thể được trả lời ở độ cao 500 km so với Trái đất. Nhưng nếu TPU vượt qua những tuần đầu tiên trong không gian mà không bị tổn hại gì, Google sẽ thực hiện bước đầu tiên có thể kiểm chứng được nhằm đưa một phần có ý nghĩa vào điện toán AI của thế giới vào nơi năng lượng mặt trời không bao giờ dừng lại.

---

Stay Ahead of AI

Get the latest AI news, analysis, and breakthroughs — all in one place.

Read more AI news →