SpaceX vyniesol na obežnú dráhu čipy umelej inteligencie od Googlu, otestuje vesmírne dátové centrá

Raketa SpaceX Falcon 9 odštartovala 1. októbra z Vandenbergovej leteckej základne v Kalifornii s prvým prototypom satelitu pre Googlov Projekt Suncatcher – projekt, ktorý má overiť, či čipy umelej inteligencie tejto spoločnosti dokážu fungovať na obežnej dráhe, čo by bol krok k vesmírnym dátovým centrám.¹²⁴

Testovací let pre vesmírne výpočty

Satelit sa na obežnú dráhu dostal v rámci zdieľanej misie Transporter-18, ktorá niesla celkovo 130 nákladov vrátane cubesatov, mikrosatelitov, hosťovaných nákladov a kozmických lodí vybavených návratovými modulmi. Prvý stupeň Falconu 9 absolvoval svoj 25. let a asi 7,5 minúty po štarte sa vrátil a pristál na Vandenbergovej základni, konkrétne na pristávacej ploche Landing Zone 4.⁵⁶

Horný stupeň vypúšťal svoje náklady počas približne 11-minútového úseku, ktorý sa začal asi 54,5 minúty po štarte. Googlov prototyp, označovaný ako Suncatcher M1, sa mal oddeliť v čase T+1:01:25 a bol opísaný ako najsledovanejší náklad celej misie; prevádzkovať ho bude partner Planet Labs, špecialista na satelitné snímkovanie, s cieľom udržať ho v prevádzke približne rok.¹⁵⁷

Testované čipy

Prototyp nesie štyri špecializované tenzorové procesory – čipy, ktoré Google navrhol pre strojové učenie a ktoré už využíva v pozemných dátových centrách. Pre obmedzenia v odvode tepla vo vesmíre budú čipy spúšťať Googlov model umelej inteligencie Gemma len v krátkych, 15-minútových úsekoch. Google uviedol, že cieľom misie je zistiť, ako TPU znášajú fyzickú záťaž pri štarte, ako aj žiarenie a teplotné extrémy vo vesmíre.¹

Pred štartom Google overoval odolnosť čipov tak, že ich vystavil simulovaným zdrojom žiarenia vrátane častíc pochádzajúcich zo Slnka aj z hlbokého vesmíru, a to na urýchľovači častíc na Kalifornskej univerzite v Davise. Spoločnosť uviedla, že výsledky naznačujú, že čipy „dokážu zniesť viac ionizujúceho žiarenia, než by mali za päť rokov vo vesmíre očakávať“.⁴

Travis Beals, ktorý v Googli vedie Projekt Suncatcher, povedal, že pozemné testovanie má svoje hranice: „Na zemi sme urobili testy, ale žiadny test sa úplne nevyrovná skutočnej realite.“ Zároveň poznamenal, že hoci je chybovosť TPU – zhruba jedna k miliónu – dostatočne nízka na bežné odvodzovanie, „pri niektorých megarozmerných tréningových behoch by to už bol problém“, a zdôraznil, že pri záťaži rozloženej medzi viacero stojanov záleží aj na šírke pásma a latencii medzi jednotlivými TPU.²

Vízia vesmírnych dátových centier

Google si predstavuje, že by napokon mohol v tesnej formácii prepojiť 81 satelitov, z ktorých každý bude niesť desiatky čipov TPU komunikujúcich laserom, a vytvoriť tak sieť schopnú zvládnuť rozsiahlejšie úlohy umelej inteligencie. Spoločnosť plánuje na rok 2027 vypustiť dva na mieru postavené satelity, ktoré otestujú laserové komunikačné spojenie medzi nimi, a zverejnila aj recenzovanú odbornú štúdiu o tomto koncepte, ktorá má vyjsť v časopise Joule.²⁴

Hlavnou výhodou vesmíru je energia: satelity umiestnené blízko Zeme prijímajú slnečné svetlo takmer bez prerušenia, čo im umožňuje vyrábať až osemnásobne viac slnečnej energie, než je dosiahnuteľné na zemskom povrchu. Google uviedol, že dopyt po jeho službách umelej inteligencie už prevyšuje ponuku, a generálny riaditeľ Googlu Sundar Pichai na májovom vývojárskom samite povedal, že spoločnosť tento rok očakáva kapitálové výdavky vo výške 180 až 190 miliárd dolárov, čo je viac než šesťnásobok úrovne z roku 2022. Podľa Googlu zároveň rastie aj odpor voči energeticky náročným dátovým centrám na Zemi.¹³⁶

SpaceX má na tomto zámere aj vlastný záujem. Elon Musk tvrdí, že presun prevádzky na obežnú dráhu je jedinou cestou, ako dostatočne rozšíriť výpočtovú kapacitu na pokrytie budúcich potrieb umelej inteligencie, a SpaceX počíta s tým, že by mohol prvé obežné satelity na výpočty pre AI vypustiť už v roku 2028 v rámci plánovanej siete nazvanej Starmind. Podiel Alphabetu v SpaceX má podľa CNBC hodnotu vyše 82 miliárd dolárov.¹³⁷

Náklady a otvorené otázky

Analýza portálu TechCrunch, vychádzajúca z čísel, ktoré poskytol samotný Google, poukazuje na obrovský požadovaný objem vypúšťaných nákladov: SpaceX by musel na obežnú dráhu dopraviť 370 000 ton nákladu, aby splnil svoje cieľové náklady, pričom každá misia Starshipu by niesla okolo 200 ton a lety by sa mali konať zhruba 180-krát ročne počas desaťročia – teda celkovo medzi 1 600 a 1 800 štartmi. SpaceX znižuje náklady na štarty približne o 20 percent ročne od čias Falconu 1 a predpokladá, že ceny klesnú na 200 dolárov za kilogram do roku 2035, no počet letov Starshipu zatiaľ v žiadnom roku neprekročil päť; Musk predpovedal, že raketa by do roku 2029 mohla lietať aj raz za hodinu.²

Podľa Bealsa sa prevádzka vesmírnych dátových centier najbližších päť rokov nezlacní, ani nenahradí pozemné zariadenia v dohľadnej dobe; projekt opísal ako „moonshot“ – odvážny pokus – a dodal: „Bude to trvať dlho. Nebude to úplne priamočiara cesta.“ Jedným z významných problémov je odvod tepla, keďže čipy fungujúce vo vákuu sa nemôžu spoliehať na chladenie vzduchom ani vodou; radiátory už teraz patria medzi najťažšie súčasti súčasnej misie. Štarty zostávajú nákladné, opravy na obežnej dráhe sú zložité a laserové spojenia na stovky kilometrov pridávajú latenciu, čo znamená, že na dosiahnutie kapacity jediného pozemného dátového centra by boli potrebné konštelácie zložené z mnohých satelitov.¹

CNBC upozornila aj na ďalšie nevyriešené otázky vrátane potreby chladiacich systémov a čipov odolných voči žiareniu, možnosti, že by vesmírny odpad mohol obmedziť realizovateľnosť projektu, a obmedzeného a nákladného súčasného stavu raketovej štartovacej kapacity; vesmírne dátové centrá opísala ako veľmi vzdialenú perspektívu, aj keby sa nakoniec ukázali ako uskutočniteľné. Misia nasleduje po novembrovej demonštrácii startupu Starcloud, ktorý vypustil kozmickú loď s čipom Nvidia H100 na spúšťanie Googlovho modelu umelej inteligencie Gemini priamo z vesmíru.³¹

Ďalšie náklady na palube

Medzi ostatnými nákladmi misie bol aj experiment spoločnosti Cowboy Space Company testujúci bezdrôtový prenos energie – firma použila to, čo nazvala intenzívnym laserom, na vyslanie energie z obežnej dráhy k pozemnému prijímaču, pričom uviedla: „Ak chcete stavať dátové centrá vo vesmíre, musíte zvládnuť optické systémy medzi obežnou dráhou a Zemou.“ Spoločnosť Starfish Space tiež vypustila svoj satelit Otter na servisné účely a let označila za „veľký moment“ po rokoch vývoja tejto technológie. SpaceX doteraz v rámci svojho programu Rideshare vypustil už vyše 1 800 nákladov; rekord v počte nákladov pri jedinej misii naďalej drží misia Transporter-1 z januára 2021 so 143 nákladmi.⁵⁶