Le premier satellite TPU de Google fonctionne normalement en orbite

Google a confirmé que le premier satellite prototype lancé pour « Project Suncatcher » est bien en orbite, que le contact avec le sol a été établi et que le satellite fonctionne comme prévu. C'est la première fois que Google alimente réellement sa propre puce IA, le TPU, et y exécute un modèle dans l'espace.

Le satellite a été lancé le 1er octobre à bord d'une fusée Falcon 9 de SpaceX, dans le cadre de la mission de covoiturage Transporter-18, depuis la base de la Force spatiale de Vandenberg, en Californie. Il a été construit par la société de satellites Planet, sous le nom de code interne MVP (produit minimum viable), et orbite à une altitude moyenne d'environ 650 km.

Ce qui se trouve à bord du satellite

Le satellite embarque 4 TPU Trillium, c'est-à-dire la sixième génération de TPU de Google (v6e), modifiés pour le vol spatial mais pas encore des puces spatiales dédiées et durcies contre les radiations. Des panneaux solaires fournissent environ 1 kilowatt d'électricité, que les puces utilisent pour exécuter de courtes requêtes d'inférence Gemini.

Dans l'espace, il n'y a pas d'air, donc les ventilateurs sont inutiles : la chaleur ne peut être évacuée que par des caloducs vers des radiateurs infrarouges, puis rayonnée vers l'extérieur. C'est pourquoi les puces ne fonctionnent qu'environ 15 minutes à la fois avant de s'arrêter, le temps que la température redescende. Selon des documents de conception de Google cités par The Register, chaque TPU nécessite environ 1,3 mètre carré de surface radiative, l'un des défis d'ingénierie que Google reconnaît lui-même ne pas avoir encore résolu.

Ce satellite doit répondre à trois questions : les puces résistent-elles aux vibrations et à l'accélération du lancement, les radiations en orbite risquent-elles de les endommager, et peuvent-elles fonctionner de façon stable face aux écarts de température extrêmes de l'orbite basse. Aucun laboratoire sur Terre ne peut simuler ces trois conditions à la fois.

Ce que les essais au sol ont déjà montré

Avant le lancement, Google avait bombardé le TPU Trillium avec un faisceau de protons au laboratoire nucléaire Crocker de l'université de Californie à Davis, avec une dose équivalente à une mission spatiale blindée de cinq ans. Résultat : aucune panne grave liée à la dose totale d'ionisation ; des anomalies de mémoire sont apparues à une dose environ trois fois supérieure à celle estimée pour une mission de cinq ans.

Des essais en table vibrante simulant le lancement et en chambre à vide thermique ont également été réalisés. Les données récoltées en orbite seront désormais comparées aux résultats obtenus au sol. Selon la feuille de route de Google, une mission est prévue en 2027 pour tester des liaisons laser à haut débit entre satellites, des liaisons dont un cluster de calcul spatial aura besoin pour relier des dizaines, voire des centaines de satellites en un seul ensemble.

Un calcul rapide sur l'obstacle du coût de lancement

En annonçant ce plan en novembre dernier, Google avait posé une condition : le coût de lancement doit descendre sous environ 200 dollars par kilogramme pour que le coût énergétique unitaire d'un centre de données spatial puisse rivaliser avec celui d'un centre de données terrestre, un horizon fixé vers le milieu des années 2030.

Le prix de lancement actuel cité par The Register avoisine les 7 000 dollars par kilogramme, soit un écart d'environ 35 fois. Rien que pour les radiateurs : chaque TPU nécessite 1,3 mètre carré de surface de dissipation ; si un satellite embarque des dizaines de TPU comme l'envisage Google, la seule structure de radiateurs nécessiterait des dizaines de mètres carrés, auxquels s'ajoutent panneaux solaires et terminaux de communication laser, rendant difficile de garder une masse réduite pour le satellite. La possibilité de faire baisser le prix de lancement jusqu'à ce niveau dépend surtout des progrès des fusées entièrement réutilisables comme Starship, un facteur que Google ne maîtrise pas lui-même.

La concurrence avance aussi. Starcloud a mis en orbite un GPU Nvidia H100 l'an dernier, et SpaceX vise le déploiement de ses premiers systèmes de test de calcul orbital d'ici fin 2027. L'approche de Google est plus prudente : utiliser d'abord un petit satellite à 4 puces pour collecter plusieurs semaines de données avant de décider des prochaines étapes.

Sources : The Register, CocoLoop, DIGITIMES, Forkast, article de Google Research sur Project Suncatcher ; l'article confirme les résultats des tests de radiation et le seuil de coût de 200 dollars par kilogramme, The Register confirme la surface des radiateurs et le prix de lancement actuel.