谷歌马上就要上天了。皮查伊发长文宣布将会在10月1日这天启动Suncatcher项目的第一次在轨测试算力约等于地面一台服务器。早在去年11月谷歌就已经公开过Suncatcher项目。它的定义是谷歌的“长期研究”目标是探索如何把算力放到太空里规模化运行。在当时谷歌宣布和卫星公司Planet合作计划在2027年初先发射两颗原型卫星用来验证这个设想以及卫星之间能不能用激光互相通信。都说算力的尽头是能源放在太空中不仅能长时间接收更强的太阳能还不用给服务器盖数据中心。然而这一切只是表象Suncatcher背后其实是谷歌建立之初就抱有的终极浪漫幻想与现如今建立在AI之上的商业现实之间的一次交汇。这是一个怎样的项目准确地说谷歌这次送上天的是一颗代号为MVPMinimum Viable Product最小可行产品的卫星搭乘SpaceX的Transporter-18顺风车任务由猎鹰9号火箭从加州范登堡太空军基地发射进入一条几乎永远被阳光照亮的低地球轨道。卫星大小和冰箱差不多卫星平台由旧金山的卫星成像公司Planet Labs提供。卫星里装着4颗谷歌自研的TPU加起来的算力总和大约相当于地面上数据中心里的一台服务器。供电靠太阳能板输出约1千瓦差不多够一台微波炉或吹风机。谷歌的计划是Suncatcher运行大约一年。而卫星本身在轨道上最多能停留6年之后会再入大气层烧掉。皮查伊表示这次任务主要是测试硬件的性能和散热看看TPU能不能扛住发射、辐射和散热这三大关。轨道也是关键。MVP进入的是一条“晨昏太阳同步轨道”dawn-dusk SSO。它让卫星始终贴着地球的晨昏线飞行几乎一直能被阳光照射。在地面上太阳能板要受光照强度、白天黑夜、阴天雨天的限制。但是放在外太空就不一样了太阳能的辐射更强同样一块板能发出的电最高可以达到地面的8倍并且几乎可以连续供电。谷歌计划将用81颗卫星排成一个半径约1公里的阵列平均轨道高度约650公里再用激光星间链路自由空间光通信把它们汇聚一个算力集群。虽然轨道上的空间很大但这些卫星仍然要“挤”在一起。这是因为要让太空算力追平地面数据中心卫星之间的通信必须又快又稳。目前卫星间的激光链路速率大多在每秒1到100吉比特而且是为“远距离、低带宽”设计的。可是别忘了谷歌的核心目的是训练AI所以这个阵列需要“极短距离、极高带宽”。根据谷歌的预测要跑分布式训练单条链路需要达到每秒10太比特的聚合带宽。距离拉近之后所需的接收光功率大幅下降。精度差不多相当于让两颗高速移动的卫星要在几英里外对准对方一个硬币大小的目标。正如前文所提到的把AI芯片送上太空谷歌的工程师要过三关。第一关是发射本身。火箭上天大约要飞10分钟卫星会承受持续的加速局部组件可能瞬间承受50到100倍重力加速度还要熬过剧烈振动。发射前团队把卫星在三个轴向上都测试了一遍以模拟火箭的振动频率。第二关是辐射。太空里的宇宙射线和太阳活动可能让电子元件发生“位翻转”。它指的是单个粒子撞上来就能把一个比特从0变成1进而让计算出错。为了对抗辐射谷歌把TPU放进加州大学戴维斯分校的加速器里用67 MeV的质子束轰击同时让它跑 AI 任务。初步结果显示芯片扛住了相当于5年以上任务的辐射剂量。不过显存方面仍然出现了一些无法纠正的错误谷歌表示这个错误率“对推理来说大概可以接受”至于对训练的影响还需要继续研究。第三关是散热。太空是真空没有空气对流风扇完全没用而AI芯片发热又极大。因此谷歌的方案是用一层可变形的“导热界面材料”把芯片接到铝和铜做的热管上再把热量导进一块散热板辐射进太空。问题在于散热板的能力是有限的。所以这次测试中TPU只能断断续续地跑每次大约15分钟跑完就得停机等散热板把热量排掉。谷歌会在这颗卫星上跑Gemini模型来测试但没法让它持续工作。项目由谷歌高级总监特拉维斯·比尔斯Travis Beals牵头他所在的部门名字叫“Paradigms of Intelligence”智能范式。皮查伊强调这是一块通向“轨道数据中心”的垫脚石并非一次产品发布。2027 年谷歌还计划再发两颗原型卫星专门验证激光星间链路。至于Suncatcher什么时候能从“项目”变成“产品”皮查伊表示那还得等很多年。一切的动机是什么训练和运行大模型有多耗电已经不是什么秘密。2026年全球所有的超大规模数据中心厂商都在满世界找电。从美国弗吉尼亚的数据中心走廊一路抢到爱尔兰。地面上的电能抢的都差不多了。谷歌的思路是与其在地面上抢电、抢地、抢水不如去外太空找机会。除了太阳能本身太空里也没有居民、没有农田、没有社区反对也省去了给服务器盖数据中心、接电网、耗水冷却的一整套麻烦。谷歌在论文中表示太阳输出的功率是人类总发电量的一百万亿倍以上。Suncatcher的另一大特点是它的模块化。在很多科幻作品里太空的研究中心通常是“巨构建筑”体积非常大里面装满了计算机。但谷歌没有选择这个做法。并且论文里专门讨论过这种“整体式”方案结论是这种结构得靠人或机器人在太空里现场组装碰撞规避更麻烦结构强度要求还会推高重量和复杂度。谷歌的选择是用一批更小的卫星保持很近的队形编队飞行。这样做的好处是可扩展性。需要更多算力就多发几颗卫星理论上可以像搭积木一样无限往上堆直到把整条晨昏轨道带填满。理论上说得通不代表经济上划得来。谷歌算过一笔账现在把一公斤载荷送进低地球轨道成本大约在1500到2900美元之间。然而这个价格只是构想的具体情况还要看当次的发射需求实际成本只可能会更高。谷歌表示要让Suncatcher真正成立成本得降到大约每公斤200美元。为什么是200美元因为美国数据中心的用电成本大约是每千瓦每年570到3000美元。如果发射成本能降到每公斤200美元那么把发射成本摊到卫星的整个寿命里按每千瓦计算就可能和地面数据中心的能源成本大致相当。谷歌表示实现每公斤200美元的目标需要两个前提SpaceX的星舰Starship顺利投入使用并且之后能做到一年发射180次。因此谷歌预计至少要到2035年才能实现。到那时天基数据中心的发射和运营成本按每千瓦每年算就可能和同等规模地面数据中心的能源成本打个平手。当然到那时候地面数据中心的用电成本本身也会变可能更高也有可能更低。虽然2035年离我们很遥远但是太空竞赛已经打响了。马斯克早就说过SpaceX“要做”太空数据中心。皮查伊发帖宣布MVP上天后马斯克回了他两个火箭表情。随后马斯克又说到“太空中的算力总量显然会趋近于全部算力的100%。”亚马逊创始人贝索斯也说过类似的话他称10年之后太空里会出现吉瓦级的数据中心。前谷歌CEO埃里克·施密特收购了火箭公司Relativity Space也要把数据中心送上天。创业公司Starcloud已经把一颗搭载英伟达H100的卫星送进了轨道并表示有朝一日要建一座5吉瓦、横跨4公里太阳能阵列的太空数据中心。谷歌的MoonShot如果只从商业角度理解Suncatcher其实没什么可讲的。毕竟花大钱把芯片送上太空难道就为了省点电因为商业只是它外面那层皮。真正让这个项目得以成立的根源是谷歌从创立之初就埋下的一种叫“登月”moonshot的文化。故事要从2005年讲起。那一年斯坦福教授塞巴斯蒂安·特龙Sebastian Thrun带着一群学生造出一辆名为Stanley的无人车参加了美国国防高级研究计划局DARPA举办的大挑战赛。比赛要求无人车穿越一条位于加州、132英里的越野赛道。Stanley跑完了全程拿下冠军一战成名。在那场比赛的观众里有谷歌的创始人拉里·佩奇和谢尔盖·布林据说还乔装打扮了一番。他们不只来看比赛同时还准备来比赛里挖人。2007年佩奇就把特龙请进了谷歌以及几乎不受限制的资源。特龙没让人失望。他给无人车装的那套360度车载摄像系统后来变成了谷歌街景Street View。2009年1月他又发起了自动驾驶项目Project Chauffeur。这个项目最终长成了今天的无人驾驶Waymo。于是佩奇给了他一个史无前例的职位——谷歌第一位“其他事务总监”director of other。专门去管那些“投资人看不懂、但很酷”的事情。光有特龙还不够。佩奇还看上了另一个人阿斯特罗·泰勒Astro Teller。泰勒是卡内基梅隆大学的人工智能博士在加入谷歌之前连续创业做过可穿戴公司BodyMedia也做过用AI做投资的基金Cerebellum Capital。佩奇曾表示他看中的正是泰勒这份“把疯狂点子变成生意”的履历于是把他招进来当“新产品总监”。1962年9月12日时任的美国总统肯尼迪在莱斯大学演讲“We choose to go to the moon in this decade”即我们决定在10年里登月。时间到了1969年阿波罗11号真上去了。从此moonshot这个词在英语里就代表“公开、有期限、技术上离谱、但硬是调动资源干成”的那种宏大目标。佩奇和布林都上过蒙台梭利学校。佩奇曾表示“我们都上过蒙台梭利学校我想正是那种‘不服从规则与命令、自我驱动、对世界不停发问、做事跟别人不太一样’的训练让我们有点不一样。”2010年谷歌内部冒出一个半秘密的实验室即Google X由泰勒和特龙牵头专门用来承载这种“登月”文化。泰勒说阿波罗计划就是X的精神原型把不可能变成可能。他还总结出一条反直觉的规律让人去做一件好10倍的事比让人去做好10%的事更容易。因为10%的改进还是在老路上跟所有人比拼聪明而10倍的目标会逼着人彻底换一条路。后来Google X更是直接改名成为了X,The Moonshot Factory登月工厂。正是如此泰勒后来也被叫做“登月队长”Captain of Moonshots。X和普通的企业研究院不一样。普通研究院忙着给母公司的主营业务做改进X的任务是去解决谷歌核心业务之外的难题。它不背营收指标也不用按时交出产品。这时候现在再回头看Suncatcher一切才顺理成章了。谷歌在官方博客里明确把它和两个“前辈”并列分别是10多年前起步的量子计算和15年前的自动驾驶。Suncatcher是谷歌登月传统里的新成员。它和它的前辈们一样在诞生之初看起来都很疯。但也正是这种“先不管划不划算、先把不可能试一试”的文化才是谷歌敢把服务器送上天的核心理由。原文链接谷歌准备升空-36氪我的专辑《人工智能生命体 新启点》CSDN平台https://blog.csdn.net/2501_91883294/article/details/147616608?sharetypeblogdetailshareId147616608sharereferAPPsharesource2501_91883294sharefromlink
