กูเกิลเตรียมทดสอบ TPU 4 ชิปในวงโคจร 1 ต.ค.

กูเกิลเตรียมส่งดาวเทียมต้นแบบที่ติดตั้งชิป Trillium TPU จำนวน 4 ชิปขึ้นสู่อวกาศในวันที่ 1 ตุลาคม เพื่อทดสอบว่าชิป AI สำหรับดาต้าเซ็นเตอร์ภาคพื้นดินจะทำงานได้จริงภายใต้แรงกระแทกจากการปล่อย รังสีอวกาศ สุญญากาศ และเงื่อนไขการระบายความร้อนในวงโคจรหรือไม่

กูเกิลระบุในบล็อกอย่างเป็นทางการว่า ดาวเทียม Project Suncatcher จะเดินทางไปกับภารกิจปล่อยดาวเทียมร่วม Transporter-18 ของ SpaceX จากฐานทัพอวกาศแวนเดนเบิร์กในรัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐฯ โดยดาวเทียมดังกล่าวพัฒนาร่วมกับ Planet บริษัทด้านภาพถ่ายดาวเทียม

TPU เป็นชิปเฉพาะทางที่กูเกิลพัฒนาขึ้นเองสำหรับการฝึกและการอนุมานของ AI ขณะที่การปล่อยจรวดจะเป็นบททดสอบแรก โดยในช่วงประมาณ 10 นาทีที่จรวดเข้าสู่วงโคจรต่ำ ดาวเทียมจะเผชิญแรงสั่นสะเทือนรุนแรงและแรงเร่งสูงสุดราว 10 เท่าของแรงโน้มถ่วง ส่วนชิ้นส่วนแต่ละชิ้นอาจได้รับแรงในระดับ 50-100G

นักวิจัยกูเกิลจำลองแรงสั่นสะเทือนระหว่างการปล่อยด้วยการเขย่าดาวเทียมบนพื้นในสามแกน ในการปล่อยจริง ชิปและโครงสร้างดาวเทียมจะต้องทนต่อแรงสั่นสะเทือนและแรงเร่งดังกล่าว พร้อมทำงานได้ตามปกติ

รังสีก็เป็นตัวแปรสำคัญเช่นกัน เนื่องจากกิจกรรมดวงอาทิตย์และรังสีคอสมิกอาจทำให้หน่วยความจำและการประมวลผลของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เกิดข้อผิดพลาด กูเกิลจึงทดสอบ TPU ที่ศูนย์วิจัยนิวเคลียร์คร็อกเกอร์ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส ซึ่งมีระบบลำแสงโปรตอน

นักวิจัยรันงาน AI ระหว่างฉายรังสีและสังเกตผลกระทบของบิตฟลิป ซึ่งทำให้ค่าศูนย์ในหน่วยความจำเปลี่ยนเป็นหนึ่ง ต่อการประมวลผล กูเกิลระบุว่า ในการทดสอบภาคพื้นดิน Trillium TPU ทนรังสีได้มากกว่าปริมาณรังสีไอออไนซ์สะสมทั้งหมดที่คาดว่าจะได้รับตลอดภารกิจอวกาศ 5 ปี

อย่างไรก็ตาม ผลการทดสอบภาคพื้นดินไม่ได้รับประกันการทำงานระยะยาวในสภาพแวดล้อมวงโคจรจริง ข้อมูลจากการปล่อยครั้งนี้จะถูกนำไปใช้ตรวจสอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับความทนทานต่อรังสีและเสถียรภาพในการประมวลผลของ TPU

การระบายความร้อนถือเป็นหนึ่งในความท้าทายที่ซับซ้อนที่สุดของโครงสร้างพื้นฐาน AI ในอวกาศ เนื่องจากไม่สามารถใช้อากาศหรือน้ำหล่อเย็นเหมือนดาต้าเซ็นเตอร์ภาคพื้นดินได้ ความร้อนจากชิปจึงต้องถูกส่งออกสู่อวกาศผ่านแผงระบายความร้อนด้วยการแผ่รังสี

กูเกิลทดสอบระบบระบายความร้อนที่ผสานท่อความร้อนกับแผงระบายความร้อนในห้องทดสอบสุญญากาศความร้อน ภารกิจครั้งนี้จะวัดประสิทธิภาพของโครงสร้างดังกล่าวในการระบายความร้อนภายใต้สุญญากาศและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในอวกาศจริง

แผนระยะยาวของกูเกิลคือการติดตั้ง TPU หลายสิบชิปบนดาวเทียมแต่ละดวง และใช้งานดาวเทียมหลายดวงเป็นกลุ่ม การเชื่อมโยงงาน AI ระหว่างดาวเทียมจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีสื่อสารด้วยเลเซอร์ที่ให้แบนด์วิดท์สูงในระยะใกล้ รวมถึงเทคโนโลยีควบคุมตำแหน่งดาวเทียม

ในการศึกษารูปแบบกลุ่มดาวเทียม กูเกิลออกแบบให้ดาวเทียมหลายดวงบินในระยะใกล้และแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านการสื่อสารด้วยแสง นักวิจัยกูเกิลระบุในงานวิจัยว่า การทดสอบภาคพื้นดินทำให้เครื่องรับส่งสัญญาณแสงหนึ่งคู่รองรับแบนด์วิดท์ 800Gbps ในทิศทางเดียว และรวม 1.6Tbps ในสองทิศทาง

ก่อนหน้านี้ กูเกิลเปิดเผยแผนปล่อยดาวเทียม 2 ดวงเพื่อทดสอบการสื่อสารระหว่างดาวเทียมตั้งแต่ต้นปี 2027 โดยแผนดังกล่าวมุ่งตรวจสอบการสื่อสารแบนด์วิดท์สูงระหว่างดาวเทียม 2 ดวง ขณะที่ภารกิจ Transporter-18 ครั้งนี้เน้นตรวจสอบการอยู่รอดของฮาร์ดแวร์และประสิทธิภาพการระบายความร้อนของดาวเทียมดวงเดียว

การปล่อยครั้งนี้ยังไม่ใช่ขั้นตอนการสร้างดาต้าเซ็นเตอร์เชิงพาณิชย์ในอวกาศทันที แต่เป็นการวิจัยและสาธิตเทคโนโลยี กูเกิลจะตรวจสอบก่อนว่า TPU สามารถทนต่อการปล่อยและสภาพแวดล้อมในวงโคจรได้หรือไม่ ก่อนขยายขอบเขตการทดสอบไปสู่การสื่อสารด้วยเลเซอร์ระหว่างดาวเทียมในปี 2027