Google 确认,它为“捕日者计划”(Project Suncatcher)发射的第一颗原型卫星已经入轨,地面与卫星建立了联系,卫星运行符合预期。这是 Google 第一次把自家 AI 芯片 TPU 放到太空里实际通电跑模型。
卫星于 10 月 1 日搭乘 SpaceX 猎鹰 9 号火箭的 Transporter-18 拼车任务,从加州范登堡太空军基地升空。它由卫星公司 Planet 打造,内部代号 MVP(最小可行产品),平均轨道高度约 650 公里。
卫星上装了什么
星上搭载 4 颗 Trillium TPU,也就是 Google 第六代 TPU(v6e),为上天做过改装,还不是专门的宇航级芯片。太阳能板供电约 1 千瓦,芯片会运行简短的 Gemini 推理请求。
太空里没有空气,风扇没用,热量只能靠热管导到红外辐射器上,再以辐射的方式散出去。所以芯片每次只跑大约 15 分钟就停机,等温度降下来再开。The Register 援引 Google 的设计资料称,单颗 TPU 大约需要 1.3 平方米的辐射面积,这也是 Google 自己承认还没解决的工程难题之一。
这颗卫星要回答的问题有三个:芯片能不能扛住发射时的震动和加速度、轨道上的辐射会不会把它打坏、近地轨道上忽冷忽热的温度变化下它能否稳定工作。地面上没有一个实验室能把这三样同时模拟出来。
地面测试已经做过什么
上天之前,Google 在加州大学戴维斯分校的克罗克核实验室用质子束轰击过 Trillium TPU,剂量对应一次有屏蔽的五年期太空任务。结果是没有出现总电离剂量导致的硬故障;内存开始出现异常的剂量,大约是五年任务估算剂量的三倍。
此外还做了振动台模拟发射、温控真空舱测试。这次在轨数据会拿来和地面结果对照。按 Google 的路线图,2027 年还有任务要测试卫星之间的高带宽激光链路,太空里的算力集群要靠这种链路把几十颗、上百颗卫星连成一个整体。
粗算一下发射成本这道坎
Google 去年 11 月公布这个计划时给过一个前提:发射成本降到每公斤约 200 美元以下,太空数据中心的单位能耗成本才可能和地面数据中心持平,时间点大约在 2030 年代中期。
The Register 引用的当前发射价格约为每公斤 7000 美元。粗算一下,两者相差约 35 倍。只按辐射器算,一颗 TPU 配 1.3 平方米散热面,一颗卫星如果像 Google 设想的那样装几十颗 TPU,光散热结构就要几十平方米,再加上太阳能板和激光通信终端,单星质量很难压得很小。发射价格能不能降到这个区间,主要取决于星舰这类可完全复用火箭的进展,Google 自己控制不了。
竞争者也在往上冲。Starcloud 去年把一张英伟达 H100 送上了轨道,SpaceX 方面的目标是 2027 年底前部署首批轨道算力测试系统。Google 的做法更保守:先用一颗 4 芯片的小卫星收集几周数据,再决定下一步怎么走。
参考来源:The Register、CocoLoop、DIGITIMES、Forkast、Google Research 捕日者计划论文;论文核验辐射测试结果与每公斤 200 美元的成本门槛,The Register 核验辐射面积与当前发射价格。