
谷歌已将一颗冰箱大小的原型卫星送入太空,正式启动旨在构建轨道太阳能AI数据中心的“捕日者”计划。该任务由SpaceX火箭发射,航空航天公司Planet负责运营支持。
这颗原型卫星内置四块专为机器学习设计的张量处理单元(TPU)。受限于太空散热条件,芯片每次仅能运行15分钟谷歌Gemma AI模型以回答简单查询。谷歌表示,此次任务核心目标是评估TPU在太空辐射、极端热环境及物理压力下的表现。
算力焦虑推动太空布局
随着人工智能需求激增,地面数据中心面临电力消耗巨大及社区反对等多重压力。谷歌CEO桑达尔·皮查伊在今年5月的开发者大会上透露,AI服务需求已超过供应,预计公司今年资本支出将达1800亿至1900亿美元,主要用于构建计算基础设施和芯片研发,这一数字是2022年的六倍以上。
相比之下,轨道空间拥有近乎无限的免费太阳能且无地面抗议干扰。项目负责人、高级总监特拉维斯·比尔斯(Travis Beals)指出,该项目旨在探索利用太阳能为AI计算供能的最佳路径。该卫星处于太阳同步轨道,太阳能电池板几乎不受阴影遮挡,从而免去了携带沉重备用电池的需求。
行业竞逐与技术挑战
太空数据中心赛道日益拥挤。去年11月,初创公司Starcloud发射搭载英伟达H100芯片的航天器,并在轨演示了谷歌Gemini AI;埃隆·马斯克的SpaceX也致力于此,预计最早于2028年部署“轨道AI计算卫星”。
谷歌设想未来通过激光通信将数十颗搭载TPU的卫星组成集群,形成太空数据中心。继此次原型机后,公司计划明年再发射两颗卫星以测试连接性。比尔斯称,当前任务目标是运营一年,验证芯片在轨运行的基本可行性。
然而,技术落地仍面临严峻挑战。卡内基梅隆大学教授布兰登·卢西亚(Brandon Lucia)指出,太空真空环境无法像地面那样利用风或水散热,计算功率越高,热量积聚越严重。散热器已成为卫星最重的组件之一,直接推高发射成本。此外,在轨硬件故障难以维修,激光通信受大气层影响速度较慢,且火箭发射及卫星坠毁带来的环境问题也不容忽视。
经济可行性尚需时日
尽管马斯克认为太空是扩展数据中心的“唯一途径”,但经济账仍难算平。卢西亚坦言,太空任务的复杂性和成本被放大了数十倍甚至百倍,必须有巨大回报才具意义。
比尔斯承认,太空数据中心在未来五年内难以实现成本优势,短期内不会取代地面设施。“这是一项‘登月计划’,道路并非直截了当,”他表示,长期来看,天地计算将共存,部分用例适合太空,部分适合地面,但大部分计算迁移至轨道仍需漫长过程。