Google xác nhận vệ tinh nguyên mẫu đầu tiên phóng cho "Project Suncatcher" đã vào quỹ đạo, mặt đất đã thiết lập liên lạc với vệ tinh, và vệ tinh hoạt động đúng như kỳ vọng. Đây là lần đầu tiên Google thực sự cấp điện và chạy mô hình cho chip AI TPU do chính hãng thiết kế trong không gian.
Vệ tinh được phóng ngày 1 tháng 10 bằng tên lửa Falcon 9 của SpaceX trong nhiệm vụ đi chung chuyến Transporter-18, xuất phát từ Căn cứ Lực lượng Không gian Vandenberg ở California. Vệ tinh do công ty vệ tinh Planet chế tạo, tên nội bộ là MVP (sản phẩm khả dụng tối thiểu), độ cao quỹ đạo trung bình khoảng 650 km.
Trên vệ tinh có gì
Vệ tinh mang theo 4 chip TPU Trillium, tức TPU thế hệ thứ sáu của Google (v6e), đã được chỉnh sửa để phóng lên vũ trụ nhưng chưa phải chip chuyên dụng chống bức xạ cho không gian. Tấm pin mặt trời cung cấp khoảng 1 kilowatt điện, đủ để chip xử lý các yêu cầu suy luận Gemini ngắn.
Trong không gian không có không khí nên quạt tản nhiệt vô dụng, nhiệt chỉ có thể được dẫn qua ống nhiệt tới tấm tản nhiệt hồng ngoại rồi bức xạ ra ngoài. Vì vậy mỗi lần chip chỉ chạy khoảng 15 phút rồi phải tắt, chờ nhiệt độ hạ xuống mới chạy tiếp. The Register dẫn tài liệu thiết kế của Google cho biết mỗi TPU cần diện tích tản nhiệt khoảng 1,3 mét vuông, và đây là một trong những bài toán kỹ thuật mà chính Google thừa nhận chưa giải quyết được.
Vệ tinh này cần trả lời ba câu hỏi: chip có chịu được rung lắc và gia tốc khi phóng hay không, bức xạ trên quỹ đạo có làm hỏng chip hay không, và chip có hoạt động ổn định trước những thay đổi nhiệt độ nóng-lạnh thất thường ở quỹ đạo thấp hay không. Không phòng thí nghiệm nào trên mặt đất có thể mô phỏng đồng thời cả ba điều kiện này.
Các thử nghiệm mặt đất đã thực hiện
Trước khi phóng, Google đã dùng chùm proton tại Phòng thí nghiệm hạt nhân Crocker của Đại học California, Davis để bắn phá chip TPU Trillium, với liều lượng tương đương một nhiệm vụ không gian 5 năm có che chắn. Kết quả: không xảy ra lỗi cứng do tổng liều ion hóa; bộ nhớ bắt đầu xuất hiện bất thường ở mức liều gấp khoảng 3 lần liều ước tính cho nhiệm vụ 5 năm.
Ngoài ra còn có thử nghiệm trên bàn rung mô phỏng quá trình phóng và thử nghiệm trong buồng chân không nhiệt. Dữ liệu thu được trên quỹ đạo lần này sẽ được đối chiếu với kết quả thử nghiệm mặt đất. Theo lộ trình của Google, năm 2027 sẽ có nhiệm vụ thử nghiệm liên kết laser băng thông cao giữa các vệ tinh — loại liên kết mà cụm điện toán không gian cần để kết nối hàng chục, hàng trăm vệ tinh thành một hệ thống thống nhất.
Bài toán chi phí phóng
Khi công bố kế hoạch này vào tháng 11 năm ngoái, Google đưa ra một tiền đề: chi phí phóng phải giảm xuống dưới khoảng 200 USD/kg thì chi phí năng lượng trên mỗi đơn vị của trung tâm dữ liệu trong không gian mới có thể ngang bằng trung tâm dữ liệu mặt đất, thời điểm dự kiến vào khoảng giữa thập niên 2030.
Giá phóng hiện tại mà The Register dẫn ra là khoảng 7.000 USD/kg. Tính nhẩm thì chênh lệch khoảng 35 lần. Chỉ riêng phần tản nhiệt: mỗi TPU cần 1,3 mét vuông diện tích tản nhiệt, nếu một vệ tinh mang hàng chục TPU như Google hình dung, riêng kết cấu tản nhiệt đã cần hàng chục mét vuông, cộng thêm tấm pin mặt trời và thiết bị đầu cuối liên lạc laser thì khó giữ khối lượng vệ tinh ở mức nhỏ. Việc giá phóng có giảm được xuống mức đó hay không chủ yếu phụ thuộc vào tiến độ của các tên lửa tái sử dụng hoàn toàn như Starship, điều mà Google không thể tự quyết định.
Các đối thủ cũng đang chạy đua. Starcloud năm ngoái đã đưa một chip Nvidia H100 lên quỹ đạo, còn SpaceX đặt mục tiêu triển khai hệ thống thử nghiệm điện toán quỹ đạo đầu tiên trước cuối năm 2027. Cách tiếp cận của Google thận trọng hơn: dùng một vệ tinh nhỏ 4 chip để thu thập dữ liệu trong vài tuần trước, rồi mới quyết định bước tiếp theo.
Nguồn tham khảo: The Register, CocoLoop, DIGITIMES, Forkast, bài báo Project Suncatcher của Google Research; bài báo xác nhận kết quả thử nghiệm bức xạ và ngưỡng chi phí 200 USD/kg, The Register xác nhận diện tích tản nhiệt và giá phóng hiện tại.