周三,谷歌确认其“太阳捕手”(Project Suncatcher)计划的原型卫星成功进入轨道并建立联系。该航天器搭乘SpaceX拼车任务升空,标志着谷歌在将机器学习硬件部署至地球大气层之外方面迈出实质性的第一步。

太空中的AI“冰箱”

这颗体积约等于一台冰箱的卫星搭载了四块张量处理单元(TPU),其算力相当于一个地面服务器机柜。卫星太阳能板可产生约一千瓦电力,足以驱动基础查询处理。受限于热力学阈值,芯片每次运行时间约为15分钟,随后必须强制关机以散热。

尽管开端看似微小,但这掩盖了谷歌更大的野心:建立由激光通信连接的卫星星座,利用近地轨道近乎持续的阳光。轨道环境下的太阳能发电效率可达地面同类设备的八倍,且无需应对夜晚、天气及大规模电池存储等问题。

验证极端环境下的硬件韧性

谷歌研究主管智能范式高级总监特拉维斯·比尔斯(Travis Beals)表示,某些测试只能在太空中进行。工程师将在未来几周收集数据,评估TPU在发射振动、辐射暴露及轨道剧烈温差下的表现。

地面测试曾显示乐观结果:在加州大学戴维斯分校克罗克核实验室,Trillium TPU经受住了相当于五年太空环境的质子束照射,比特翻转极少。然而,真空、微重力及缺乏对流冷却引入了实验室无法完全复制的变量,热管和散热器的表现将决定后续设计方向。

该原型机并非从零建造,而是由地球观测卫星制造商Planet Labs提供航天器平台,谷歌集成定制加速器。这种合作帮助谷歌压缩了时间表,加速了原定于2027年发射的原型机计划。

商业化仍面临多重障碍

谷歌高级执行官詹姆斯·马尼卡(James Manyika)承认,距离商业化规模仍有长路要走。高昂的发射成本、卫星生产瓶颈及散热管理仍是主要挑战。此外,维持高速移动卫星间的精确激光链路,需要极高的瞄准精度。

目前,行业专家视商业可行性为时尚早。本次任务侧重于收集故障数据而非展示生产级负载。卫星将在大气阻力将其拉回烧毁前运行长达一年,其有限的任务周期凸显了技术成熟的漫长过程。四块芯片仅能处理推理任务,无法训练前沿模型,且多卫星协调增加了复杂性。

下一步:测试星间激光通信

伴随此次发射,谷歌在《焦耳》(Joule)期刊发表了关于星座设计、控制算法及抗辐射硬化数据的研究论文。谷歌计划明年使用另外两颗卫星测试光学连接,并于2027年发射两枚更激进的双子星卫星,重点测试星间通信。

随着AI对电力需求的爆炸式增长,轨道计算因其免费的太阳能和减少的土地使用而受到关注。尽管前路充满不确定性,包括轨道碎片风险和监管障碍,但谷歌正通过这种稳健的“登月”式探索,为未来AI基础设施布局积累关键数据。建立联系,系统正常,实验已经开始。