Аннотация:
Google скоро попадет в рай. Пичаи объявил в длинном посте, что первое орбитальное испытание проекта Suncatcher будет запущено 1 октября, его вычислительная мощность будет примерно равна мощности наземного сервера.
Еще в ноябре прошлого года Google уже анонсировала проект Suncatcher.
Оно определяется как «долгосрочное исследование Google», целью которого является изучение способов использования вычислительной мощности в космосе для крупномасштабных операций. Тогда Google объявила, что сотрудничает со спутниковой компанией Planet и планирует запустить два прототипа спутников в начале 2027 года, чтобы проверить эту идею и возможность связи спутников друг с другом с помощью лазеров.
Говорят, что цель вычислительной мощности — это энергия. Если его поместить в космос, он сможет не только получать более сильную солнечную энергию в течение длительного времени, но и не будет необходимости строить дата-центр для сервера.
Однако все это лишь видимость. За «Ловцом Солнца» на самом деле стоит пересечение высшей романтической фантазии, которая была у Google, когда она была основана, и нынешней бизнес-реальности, основанной на искусственном интеллекте.
Что это за проект?
Если быть точным, то на этот раз Google отправил в небо спутник под кодовым названием MVP (Minimum Viable Product, Minimal Viable Product). Он участвовал в миссии SpaceX Transporter-18 и был запущен ракетой Falcon 9 с базы космических сил Ванденберг в Калифорнии. Он вышел на низкую околоземную орбиту, почти всегда освещенную солнечным светом.
Спутник размером с холодильник, а спутниковая платформа предоставлена Planet Labs, компанией спутниковой съемки из Сан-Франциско.
Спутник оснащен четырьмя TPU, разработанными Google, а совокупная вычислительная мощность примерно эквивалентна серверу в наземном центре обработки данных.
При питании от солнечных батарей мощность составляет около 1 киловатта, чего почти достаточно для микроволновой печи или фена. План Google состоит в том, что Suncatcher будет работать около года. Сам спутник может оставаться на орбите до 6 лет, прежде чем снова войти в атмосферу и сгореть.
Пичаи сказал, что эта миссия в основном заключается в проверке производительности и рассеивания тепла оборудования, чтобы увидеть, сможет ли TPU противостоять трем основным барьерам: излучению, излучению и рассеиванию тепла.
Орбита также имеет ключевое значение.
MVP вышел на «солнечно-синхронную орбиту рассвет-закат» (SSO рассвет-закат). Это позволяет спутнику всегда летать близко к линии сумерек Земли и почти все время освещаться солнечным светом.
На земле солнечные панели ограничены интенсивностью освещения, днем и ночью, пасмурными и дождливыми днями. Но в космосе все по-другому. Излучение солнечной энергии сильнее. Электричество, которое может излучать одна и та же панель, может быть в 8 раз больше, чем у земли, и она может обеспечивать практически непрерывное электроснабжение.
Google планирует использовать 81 спутник для формирования массива радиусом около 1 километра и средней высотой орбиты около 650 километров, а затем с помощью лазерных межспутниковых линий связи (оптическая связь в свободном космосе) объединить их в вычислительный кластер.
Хотя места на орбите много, эти спутники все равно придется «сжимать» вместе. Это связано с тем, что для того, чтобы космические вычислительные мощности сравнялись с мощностью наземных центров обработки данных, связь между спутниками должна быть быстрой и стабильной.
В настоящее время скорость лазерной связи между спутниками в основном составляет от 1 до 100 гигабит в секунду, и они предназначены для «больших расстояний и низкой пропускной способности».
Но не забывайте, что основная цель Google — обучение ИИ, поэтому для этого массива требуется «чрезвычайно короткое расстояние и чрезвычайно высокая пропускная способность».
По прогнозам Google, для проведения распределенного обучения один канал должен достичь совокупной пропускной способности 10 терабит в секунду. По мере приближения расстояния требуемая получаемая оптическая мощность значительно падает.
Точность почти эквивалентна наведению двух высокоскоростных спутников на цель размером с монету друг друга на расстоянии нескольких миль.
Как упоминалось ранее, инженерам Google придется преодолеть три препятствия, чтобы отправить чипы искусственного интеллекта в космос.
Первый уровень — это сам запуск. Ракете нужно около 10 минут, чтобы подняться в небо. Спутник будет подвергаться непрерывному ускорению. Некоторые компоненты могут мгновенно выдержать ускорение силы тяжести, в 50–100 раз превышающее ускорение силы тяжести, а также должны выдерживать сильные вибрации.
Перед запуском команда протестировала спутник по трем осям, чтобы имитировать частоту вибрации ракеты.
Второй уровень — радиация.
Космические лучи и солнечная активность в космосе могут вызывать «перевороты битов» в электронных компонентах. Это означает, что столкновение одиночной частицы может немного измениться от 0 до 1, что приведет к ошибкам в расчетах.
Для борьбы с радиацией Google поместила ТПУ в ускоритель Калифорнийского университета в Дэвисе, бомбардировала его пучком протонов с энергией 67 МэВ и позволила ему выполнять задачи искусственного интеллекта.
Предварительные результаты показывают, что чип выдержал дозу радиации, эквивалентную миссии продолжительностью более 5 лет.
Однако в видеопамяти все еще есть неисправимые ошибки. В Google заявили, что такая частота ошибок «вероятно приемлема для вывода». Что касается влияния на обучение, необходимы дальнейшие исследования.
Третий уровень — отвод тепла.
Космос — это вакуум, здесь нет конвекции воздуха, вентиляторы совершенно бесполезны, а ИИ-чипы выделяют сильное тепло.
Поэтому план Google состоит в том, чтобы использовать слой деформируемого «термоинтерфейсного материала» для соединения чипа с тепловой трубкой из алюминия и меди, а затем проводить тепло в радиатор для излучения в космос.
Проблема в том, что возможности радиатора ограничены. Таким образом, в этом тесте TPU мог работать только с перерывами, каждый раз примерно по 15 минут, и ему приходилось отключаться после работы, чтобы дождаться, пока радиатор рассеет тепло.
Google запустит модель Gemini на этом спутнике для тестирования, но не сможет заставить ее работать непрерывно.
Проект возглавляет Трэвис Билс, старший директор Google, чей отдел называется «Парадигмы интеллекта».
Пичаи подчеркнул, что это ступенька к «орбитальному центру обработки данных», а не запуск продукта.
В 2027 году Google также планирует запустить еще два прототипа спутников для проверки лазерных межспутниковых связей.
Что касается того, когда Suncatcher превратится из «проекта» в «продукт», Пичаи сказал, что ему придется ждать много лет.
Какова мотивация всего этого?
Ни для кого не секрет, насколько энергозатратны тренировки и работа с большими моделями.
В 2026 году все производители гипермасштабных центров обработки данных в мире будут искать электричество по всему миру. От коридоров центров обработки данных Вирджинии, США, до Ирландии. На земле есть почти вся электроэнергия, которую можно захватить.
Идея Google заключается в том, что вместо того, чтобы конкурировать за электричество, землю и воду на земле, лучше искать возможности в космосе.
Помимо солнечной энергии, в космосе нет ни жителей, ни сельскохозяйственных угодий, ни оппозиции со стороны сообщества. Это также избавляет от необходимости строить центр обработки данных для серверов, подключать их к электросети и расходовать воду для охлаждения.
В документе Google говорится, что выходная мощность Солнца более чем в 100 миллиардов раз превышает общий объем электроэнергии, вырабатываемой человечеством.
Еще одной важной особенностью Suncatcher является его модульность.
Во многих научно-фантастических произведениях центры космических исследований обычно представляют собой очень большие «мегаструктуры», наполненные компьютерами.
Но Google не выбрал такой подход. И это «комплексное» решение специально обсуждалось в статье. Вывод таков: эта конструкция должна быть собрана на месте людьми или роботами в космосе. Предотвращение столкновений становится более проблематичным, а требования к прочности конструкции также увеличивают вес и сложность.
Google решил использовать группу спутников меньшего размера, которые будут летать очень плотным строем.
Преимуществом этого является масштабируемость. Если вам нужно больше вычислительной мощности, просто отправьте еще несколько спутников. Теоретически вы можете складывать их бесконечно, как строительные блоки, пока не заполнится вся утренняя и вечерняя орбитальная зона.
Теоретически это имеет смысл, но это не значит, что это экономически целесообразно.
Google провел некоторые расчеты и обнаружил, что стоимость отправки килограмма полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту составляет примерно от 1500 до 2900 долларов США. Однако эта цена — всего лишь идея. Конкретная ситуация зависит от спроса на запуск в данный момент. Реальная стоимость может быть только выше.
В Google заявили, что для того, чтобы Suncatcher действительно заработал, стоимость должна снизиться примерно до 200 долларов за килограмм.
Почему 200 долларов?
Потому что стоимость электроэнергии для центров обработки данных в США составляет примерно от 570 до 3000 долларов США за киловатт в год. Если стоимость запуска можно снизить до 200 долларов США за килограмм, то, если стоимость запуска распределить на весь срок службы спутника в расчете на киловатт, она может быть примерно эквивалентна стоимости энергии наземного центра обработки данных.
В Google заявили, что для достижения цели в 200 долларов за килограмм необходимы два предварительных условия: корабль SpaceX успешно введен в эксплуатацию и может запускаться 180 раз в год.
Поэтому Google прогнозирует, что это будет возможно не раньше 2035 года.
К тому времени затраты на запуск и эксплуатацию космических центров обработки данных, рассчитанные на киловатт в год, могут быть равны затратам на электроэнергию наземных центров обработки данных того же размера.
Разумеется, к тому времени изменится и стоимость электроэнергии самого наземного дата-центра, которая может быть выше или ниже.
Хотя 2035 год еще далеко, космическая гонка уже началась.
Маск уже давно заявлял, что SpaceX «занимается» космическим центром обработки данных. После того, как Пичаи опубликовал пост, в котором объявил, что он стал самым ценным игроком, Маск ответил ему двумя смайликами-ракетами.
Затем Маск заявил: «Общий объем вычислительной мощности в космосе, очевидно, приблизится к 100 % всей вычислительной мощности».
Основатель Amazon Безос тоже сказал нечто подобное. Он сказал, что через 10 лет в космосе появятся центры обработки данных мощностью гигаватт. Бывший генеральный директор Google Эрик Шмидт приобрел ракетную компанию Relativity Space и тоже хочет отправить дата-центры в небо.
Стартап-компания Starcloud вывела на орбиту спутник, оснащенный Nvidia H100, и заявила, что однажды построит космический центр обработки данных мощностью 5 гигаватт, охватывающий 4-километровую солнечную батарею.
MoonShot от Google
Если вы понимаете Suncatcher только с точки зрения бизнеса, то говорить не о чем. В конце концов, тратить кучу денег на отправку чипов в космос — это всего лишь экономия электроэнергии?
Потому что бизнес — это лишь его внешний слой. Настоящим корнем этого проекта является культура под названием «лунный выстрел», которую Google прививает с момента своего создания.
История начинается в 2005 году.
В том же году профессор Стэнфорда Себастьян Трун возглавил группу студентов для создания беспилотного транспортного средства под названием Стэнли и принял участие в конкурсе Grand Challenge, организованном Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA).
Соревнование требует, чтобы беспилотные транспортные средства проехали 132-мильную трассу для бездорожья в Калифорнии.
Стэнли финишировал всю гонку, выиграл чемпионат и прославился в одном бою.
Среди зрителей этой игры были основатели Google Ларри Пейдж и Сергей Брин, которые, как сообщается, переодевались.
Они не только приходят посмотреть игру, но и готовятся прийти на игру, чтобы набрать людей.
В 2007 году Пейдж пригласил Труна в Google, располагая почти неограниченными ресурсами.
Трон не разочаровал. Система автомобильных камер с обзором на 360 градусов, которую он установил на беспилотные автомобили, позже стала Google Street View. В январе 2009 года он запустил проект автономного вождения Project Chauffeur. Этот проект в конечном итоге превратился в современный беспилотный Waymo.
Поэтому Пейдж предоставил ему беспрецедентную должность — первого «директора по другим вопросам» Google. Специализируйтесь на вещах, которые «инвесторы не могут понять, но это круто».
Одного Трона недостаточно. Пейдж также влюбилась в другого мужчину, Астро Теллера.
Тейлор имеет докторскую степень в области искусственного интеллекта, полученную в Университете Карнеги-Меллон. До прихода в Google он постоянно занимался собственным бизнесом, включая компанию по производству носимых устройств BodyMedia и Cerebellum Capital, инвестиционный фонд искусственного интеллекта.
Однажды Пейдж сказал, что ему понравилось резюме Тейлора о том, как он «превращает сумасшедшие идеи в бизнес», поэтому он нанял его на должность «директора по новым продуктам».
12 сентября 1962 года тогдашний президент США Джон Ф. Кеннеди произнес речь в Университете Райса «Мы выбираем полет на Луну в этом десятилетии», то есть мы решили полететь на Луну через 10 лет. Настало время в 1969 году, и «Аполлон-11» действительно взлетел.
С тех пор слово «лунный выстрел» в английском языке стало означать амбициозную цель, которая «открыта, ограничена во времени, технически возмутительна, но должна быть достигнута путем мобилизации ресурсов».
И Пейдж, и Брин посещали школы Монтессори. Однажды Пейдж сказал: "Мы все ходили в школы Монтессори. Я думаю, что именно такое обучение "не подчиняться правилам и приказам, проявлять инициативу, постоянно задавать вопросы о мире и делать что-то не так, как другие" делает нас немного другими".
В 2010 году в Google появилась полусекретная лаборатория Google X, возглавляемая Тейлором и Труном, специально созданная для распространения культуры «высадки на Луну».
Тейлор сказал, что проект «Аполлон» был духовным прототипом X, сделав невозможное возможным.
Он также пришел к выводу, который противоречит здравому смыслу: легче заставить людей делать что-то, что в 10 раз лучше, чем делать это 10 % времени. Потому что улучшение на 10% означает, что вы по-прежнему умнее всех остальных на старом пути; а цель в 10 раз заставит людей полностью изменить свой путь.
Позже компания Google X сменила название и стала X, The Moonshot Factory. Из-за этого Тейлора позже прозвали «Капитаном лунных выстрелов».
X отличается от обычных корпоративных исследовательских институтов. Обычный научно-исследовательский институт занят усовершенствованием основного бизнеса материнской компании, в то время как миссия X заключается в решении проблем, выходящих за рамки основного бизнеса Google. Ему не нужно полагаться на целевые показатели доходов или своевременную доставку продуктов.
Сейчас, оглядываясь назад на «Ловца Солнца», я понимаю, что все становится на свои места.
В своем официальном блоге Google четко поставил его в один ряд с двумя «предшественниками», а именно с квантовыми вычислениями, которые появились более 10 лет назад, и с автономным вождением 15 лет назад.
Suncatcher – новое дополнение к традициям Google.
Как и его предшественники, он выглядел сумасшедшим, когда только появился на свет. Но именно эта культура «сначала пробовать невозможное, независимо от того, будет ли это экономически эффективно» является основной причиной, по которой Google осмеливается отправлять серверы в небо.
Комментарии