Google skickar ut AI-chip i rymden

Google tar nästa steg i ett av företagets märkligaste AI-projekt hittills. Nästa vecka ska Google för första gången skicka upp sina egna TPU-chip i omloppsbana för att se om framtidens AI-infrastruktur faktiskt kan byggas i rymden.

Projektet heter Project Suncatcher och presenterades redan 2025. Googles långsiktiga idé är att bygga kluster av solcellsdrivna satelliter som tillsammans kan hantera stora AI-arbetslaster. Nu lämnar projektet laboratoriet när den första prototypen ska testas i verklig rymdmiljö.

Första AI-chipen skickas upp nästa vecka

Den första satelliten ska skjutas upp med SpaceX Transporter-18. Ombord finns Googles TPU-chip, Tensor Processing Units, företagets egen typ av processor som är särskilt utvecklad för AI.

Det här är ännu inget fungerande datacenter i rymden. Syftet med den första flygningen är betydligt mer grundläggande: Google behöver ta reda på om hårdvaran över huvud taget klarar miljön.

Redan under uppskjutningen utsätts satelliten för kraftiga vibrationer och acceleration på upp till omkring 10 g. Enskilda komponenter kan enligt Google utsättas för krafter motsvarande 50 till 100 g.

När satelliten väl når omloppsbanan väntar nästa problem. Strålning från solen och kosmisk strålning kan orsaka fel i elektronik och exempelvis ändra enskilda bitar i minnet.

Google har därför redan utsatt sina Trillium-TPU för protonstrålning vid Crocker Nuclear Laboratory på University of California, Davis. Företagets tester tyder på att chipen kan tåla en total strålningsdos som överstiger vad de förväntas utsättas för under fem år i rymden.

Solen är anledningen till att Google tittar uppåt

Den stora frågan är förstås varför Google över huvud taget skulle vilja flytta AI-infrastruktur från jorden.

Svaret är energi.

I den typ av omloppsbana som Google undersöker kan solpaneler enligt företagets forskning producera upp till åtta gånger mer energi än motsvarande paneler på jorden. Satelliterna kan dessutom få nästan kontinuerlig tillgång till solljus.

Det är attraktivt när AI-branschen samtidigt bygger allt större datacenter med enorma behov av elektricitet, mark och kylning. Google beskriver därför rymden som en möjlig plats för riktigt storskalig AI-infrastruktur på längre sikt.

Läs mer: AI-boomen pressar Europa – Sverige blir vinnare

Just energifrågan gör Project Suncatcher mer intressant än själva idén om att skicka datorer till rymden. TeknikGeek har tidigare skrivit om hur begränsad nätkapacitet och långa anslutningsköer redan börjar styra var nya AI-datacenter kan byggas i Europa.

Om AI-infrastruktur kan placeras där energin finns i stället för att elektriciteten måste transporteras till enorma serverhallar förändras delar av den ekvationen.

Men Google byter samtidigt ett svårt problem mot flera nya.

I rymden finns ingen luft att kyla med

Ett av de största problemen är värme.

TPU-chip utvecklar mycket värme när de arbetar. På jorden kan datacenter använda avancerade luft- och vätskekylsystem för att transportera bort den.

I rymdens vakuum finns ingen luft som kan föra bort värmen.

Google experimenterar därför med värmerör och radiatorer som ska transportera värmen från processorerna och stråla ut den i rymden. Systemet har redan testats i en termisk vakuumkammare, men den kommande flygningen blir första gången tekniken får visa vad den klarar i omloppsbana.

Det är en avgörande detalj. Det spelar ingen roll hur mycket solenergi satelliterna kan samla in om processorerna inte kan hållas inom sina tillåtna temperaturer.

Satelliterna måste prata med laser

En enskild satellit räcker dessutom inte för Googles långsiktiga planer.

Tanken är i stället att bygga kluster där framtida satelliter innehåller dussintals TPU-chip och arbetar tillsammans. Då uppstår ett problem som redan är avgörande i vanliga AI-datacenter: processorerna måste kunna skicka enorma mängder data mellan varandra med mycket låg fördröjning.

Google vill lösa det med optiska länkar där satelliterna kommunicerar med laser.

Tekniken finns redan inom satellitkommunikation, men Googles krav skiljer sig från mycket av dagens användning. I ett framtida AI-kluster måste stora datamängder flyttas extremt snabbt mellan satelliter som samtidigt färdas genom rymden.

Det kräver också att satelliterna hela tiden känner till sin position i förhållande till varandra med mycket hög precision. Google liknar svårigheten vid att försöka träffa ett mål stort som ett mynt på flera kilometers avstånd samtidigt som både sändaren och målet rör sig.

Det systemet ska testas i större skala under 2027, när Google planerar att placera två satelliter i omloppsbana och testa kommunikationen mellan dem.

Ett datacenter som inte liknar något på jorden

Googles forskningsrapport beskriver en betydligt större vision än den första satelliten antyder. I stället för en enda gigantisk konstruktion vill företaget använda många mindre satelliter som kopplas samman till ett distribuerat AI-system.

Satelliterna skulle ligga i låg omloppsbana och använda både solenergi och optiska länkar. På sikt är målet att systemen ska kunna nå prestanda som går att jämföra med AI-datacenter på jorden.

Det är fortfarande långt dit. Google behöver lösa kylning, strålning, kommunikation, exakt formationsflygning, anslutningen tillbaka till jorden och inte minst kostnaden för att skjuta upp all hårdvara.

Läs mer: Amazons nya datacenter kan bli ett klimatproblem i rekordklass

Men den första uppskjutningen innebär att Project Suncatcher går från simuleringar och tester på marken till faktisk hårdvara i omloppsbana.

Om TPU-chipen överlever uppskjutningen, strålningen och temperaturerna har Google åtminstone klarat den första kontrollpunkten. Därefter återstår den betydligt svårare uppgiften: att visa att ett helt kluster av AI-processorer faktiskt kan arbeta tillsammans hundratals kilometer ovanför jordytan.