پروژه Suncatcher گوگل؛ آیا دیتاسنترهای هوش مصنوعی به فضا می‌روند؟
رشد سریع مدل‌های هوش مصنوعی، صنعت فناوری را با یک مشکل اساسی روبه‌رو کرده است: تأمین انرژی و زیرساخت محاسباتی. ساخت دیتاسنترهای بزرگ دیگر فقط به تهیه تراشه‌های قدرتمند محدود نمی‌شود و عواملی مانند دسترسی به برق، زمین و سامانه‌های خنک‌کننده نیز به محدودیت‌های مهمی تبدیل شده‌اند.
گوگل برای بررسی راهکاری متفاوت، پروژه‌ای با نام Suncatcher را دنبال می‌کند که ایده اصلی آن انتقال بخشی از پردازش‌های هوش مصنوعی به مدار زمین است. در این طرح، ماهواره‌هایی مجهز به پردازنده‌های اختصاصی TPU با استفاده از انرژی خورشیدی به پردازش داده خواهند پرداخت.
چرا گوگل به فضا فکر می‌کند؟
مزیت اصلی فضا از نگاه گوگل، دسترسی گسترده‌تر به انرژی خورشیدی است. این شرکت می‌گوید پنل‌های خورشیدی در مدار مناسب می‌توانند تا هشت برابر بیشتر از سطح زمین انرژی تولید کنند و برای مدت بسیار طولانی‌تری در معرض نور خورشید باشند.
در چنین شرایطی، بخشی از محدودیت‌های مربوط به چرخه شب‌وروز و ذخیره‌سازی انرژی که در دیتاسنترهای زمینی وجود دارد، کاهش پیدا می‌کند. ماهواره‌های Suncatcher قرار است انرژی مورد نیاز پردازنده‌های خود را مستقیماً از پنل‌های خورشیدی تأمین کنند.
البته این ایده به معنای ساخت یک دیتاسنتر معمولی در فضا نیست. گوگل در حال بررسی مجموعه‌ای از ماهواره‌ها است که می‌توانند با ارتباطات پرسرعت لیزری به یکدیگر متصل شوند و یک زیرساخت پردازشی توزیع‌شده تشکیل دهند.
بزرگ‌ترین مشکل؛ چگونه تراشه‌ها را خنک کنیم؟
انتقال پردازش به فضا، یک مشکل جدید ایجاد می‌کند: دفع گرما.
در دیتاسنترهای زمینی، هوا و سامانه‌های خنک‌کننده برای انتقال گرمای تولیدشده توسط پردازنده‌ها اهمیت زیادی دارند. اما در خلأ فضا، امکان استفاده از جریان هوای معمولی وجود ندارد و گرما باید عمدتاً از طریق تابش حرارتی دفع شود.
گوگل برای حل این مشکل روی ترکیبی از لوله‌های انتقال حرارت و رادیاتورهای حرارتی کار کرده است. عملکرد این سامانه یکی از مواردی خواهد بود که در آزمایش‌های مداری پروژه Suncatcher مورد بررسی قرار می‌گیرد.
ماهواره‌ها باید با سرعت بسیار بالا با یکدیگر ارتباط داشته باشند
پردازش مدل‌های بزرگ هوش مصنوعی فقط به توان محاسباتی وابسته نیست. حجم زیادی از داده باید بین پردازنده‌ها جابه‌جا شود و به همین دلیل، ارتباط میان ماهواره‌ها اهمیت حیاتی خواهد داشت.
گوگل برای Suncatcher روی ارتباطات لیزری با پهنای باند بسیار بالا کار می‌کند. این شرکت می‌گوید در آزمایش‌های زمینی به سرعت ۸۰۰ گیگابیت‌برثانیه در هر جهت با یک جفت فرستنده و گیرنده دست یافته است.
در یک منظومه واقعی، ماهواره‌ها باید با دقت زیادی نسبت به یکدیگر حرکت کنند تا ارتباط لیزری پایدار باقی بماند. همین موضوع یکی دیگر از چالش‌های مهندسی پروژه محسوب می‌شود.
آیا TPUهای گوگل در برابر تابش فضا دوام می‌آورند؟
یکی از پرسش‌های مهم درباره انتقال تراشه‌های هوش مصنوعی به مدار، مقاومت آن‌ها در برابر پرتوهای فضایی است.
گوگل برای بررسی این موضوع، تراشه‌های Trillium TPU را در معرض تابش پروتون قرار داده است. طبق نتایج اعلام‌شده از سوی این شرکت، تراشه‌ها توانسته‌اند در آزمایش‌ها دوز تابشی بالاتری از میزان مورد انتظار برای یک مأموریت پنج‌ساله محافظت‌شده را تحمل کنند.
بااین‌حال، آزمایش‌های زمینی نمی‌توانند تمام شرایط یک مأموریت واقعی را شبیه‌سازی کنند. به همین دلیل، عملکرد سخت‌افزار در مدار یکی از مهم‌ترین اهداف نخستین پرواز آزمایشی Suncatcher خواهد بود.
اولین ماهواره Suncatcher چه زمانی پرتاب می‌شود؟
گوگل برای آزمایش ایده خود با شرکت Planet همکاری کرده و یک ماهواره آزمایشی ساخته است. این نمونه قرار است در مأموریت Transporter-18 شرکت SpaceX به مدار زمین فرستاده شود.
طبق برنامه اعلام‌شده در متن، این مأموریت برای ۱ اکتبر ۲۰۲۶، برابر با ۹ مهر ۱۴۰۵ در نظر گرفته شده است. هدف این آزمایش، بررسی عملکرد TPUها در برابر شرایطی مانند لرزش، شتاب، تابش و تغییرات حرارتی در محیط فضا خواهد بود.
سخاندار پیچای، مدیرعامل گوگل، نیز درباره این پروژه پرسشی ساده اما اساسی مطرح کرده است: آیا TPUهای این شرکت می‌توانند در فضا دوام بیاورند و به کار خود ادامه دهند؟ آزمایش پیش‌رو قرار است به همین سؤال پاسخ دهد.
هزینه پرتاب؛ عاملی که می‌تواند سرنوشت Suncatcher را تعیین کند
حتی اگر مشکلات فنی پروژه حل شوند، یک سؤال مهم‌تر باقی می‌ماند: آیا دیتاسنتر فضایی از نظر اقتصادی منطقی است؟
گوگل فعلاً ادعا نمی‌کند که ماهواره‌های پردازشی در آینده نزدیک جایگزین دیتاسنترهای زمینی خواهند شد. هزینه پرتاب تجهیزات سنگین به مدار همچنان بسیار بالاست و نگهداری یک زیرساخت پیچیده در فضا نیز هزینه‌های خاص خود را دارد.
برآوردهای گوگل نشان می‌دهد چنین مدلی تنها در صورت کاهش چشمگیر هزینه پرتاب می‌تواند از نظر اقتصادی با دیتاسنترهای زمینی رقابت کند. این شرکت در سناریوهای خود، رسیدن هزینه پرتاب به کمتر از ۲۰۰ دلار برای هر کیلوگرم تا مدار پایین زمین در اواسط دهه ۲۰۳۰ را مطرح کرده است.
Suncatcher فعلاً یک آزمایش بزرگ است
پروژه Suncatcher هنوز فاصله زیادی با تبدیل شدن به یک زیرساخت تجاری برای پردازش هوش مصنوعی دارد. خنک‌سازی، ارتباطات، مقاومت سخت‌افزار در برابر تابش، کنترل ماهواره‌ها، ارتباط با زمین و مهم‌تر از همه هزینه پرتاب، همگی چالش‌هایی هستند که باید حل شوند.
بااین‌حال، پروژه گوگل دیگر صرفاً یک ایده مفهومی نیست. یک نمونه ماهواره‌ای واقعی در حال آماده‌سازی برای پرتاب است تا مشخص شود آیا تراشه‌های هوش مصنوعی می‌توانند در شرایط واقعی مدار زمین به فعالیت خود ادامه دهند یا خیر.
اگر آزمایش‌های اولیه موفق باشند و هزینه پرتاب در سال‌های آینده به‌اندازه کافی کاهش پیدا کند، ممکن است پردازش فضایی از یک پروژه تحقیقاتی بلندپروازانه به یکی از گزینه‌های زیرساختی صنعت هوش مصنوعی تبدیل شود.
نوشته پروژه Suncatcher گوگل؛ آیا دیتاسنترهای هوش مصنوعی به فضا می‌روند؟ اولین بار در آی تی رسان منتشر شد.