谷歌认为 SpaceX 的星舰需发射 1600 次，太空数据中心才可能起步

谷歌的轨道算力卫星今天搭乘一枚 SpaceX 火箭从加州发射升空，这是这家科技巨头首次将其先进芯片送入太空。

这颗卫星由 Planet Labs 制造，将用于验证谷歌 Tensor Processing Unit（TPU）——其与英伟达 GPU 竞争的芯片——能否在太空中正常工作。这意味着要提供 1 千瓦的持续供电、对芯片进行冷却，并运行一系列模型，观察是否会出现问题。

“我们已经在地面上做过测试，但你知道，没有哪种测试能完全像真实环境那样好，”负责 Project Suncatcher 的谷歌高管 Travis Beals 说。该项目是这家科技巨头开发围绕地球运行的大规模轨道算力集群的计划。

一旦投入运行，这颗卫星将以 15 分钟为一组启动 TPU，以避免给卫星的供电和热管理系统带来过大压力。该卫星基于 Planet Labs 构建的标准平台，但两家公司正在合作开发一个预计明年发射的演示项目，届时将有两颗更专门为先进计算设计的卫星。未来版本还将尝试通过激光通信链路协同工作。

Suncatcher 并不是这枚 SpaceX 火箭上唯一的太空 AI 载荷。这次发射搭载了 100 多个不同载荷，其中包括 Satlyt 和 Cowboy Space Company 的任务。

不过，谷歌的项目与这些初创公司，以及 SpaceX 自身的项目相比，最大的不同在于它是一个长期计划。

Beals 说，这个“长期登月式”项目的重点，是为未来将出现的太空基础设施和 AI 工作负载做准备。公司设想的是一个由 81 颗卫星组成、近距离编队飞行并并行处理数据的网络。

“当你试图运行多机架工作负载时，TPU 之间的带宽和延迟真的非常重要……我们试图展望的不只是今天存在什么工作负载，而是五年后它们会是什么样子，”Beals 说。他表示，这在很大程度上是因为，要以具有成本效益的方式扩大轨道数据中心规模，所需的火箭目前还不存在。

周四，谷歌还发布了其关于轨道数据中心的白皮书的同行评审版本，这是目前关于算力如何进入轨道的最严谨分析之一。该论文将发表于 Joule。

这篇论文最值得注意的地方之一，是谷歌如何看待进入太空的成本。尽管研究人员强调，他们的分析并不是一项经济可行性研究，但它仍然展示了公司如何看待火箭成本随时间下降。

和所有数据中心公司一样，谷歌也在指望 SpaceX 帮助其把航天器送入轨道。（谷歌也是 SpaceX 的主要投资者。）

论文作者认为，自 Falcon 1 火箭发射以来，埃隆·马斯克的火箭团队已经实现了每年约 20% 的“学习曲线”降本，因此合理的预期是，到 2035 年，公司能够把发射价格降至接近每公斤 200 美元。

要实现这一点需要什么？根据 Falcon 9 已发射载荷的规模，作者认为，类似的降本路径将要求星舰把 37 万吨载荷送入轨道。这意味着在未来十年里大约需要 1800 次发射，也就是每年 180 次——前提是每次任务能运送 200 公吨。

对于一款一年内从未飞行超过 5 次的飞行器来说，这要求相当高。SpaceX 预计公司会飞得远不止这些——例如，埃隆·马斯克曾表示，星舰到 2029 年可能实现每小时一次的飞行频率，不过马斯克常常会说很多话。

至少在谷歌更新后的研究中，好消息是，其芯片似乎很可能能够承受太空辐射。公司不得不在粒子加速器中重新做测试，因为他们意识到芯片的配置提供了比实际环境更多的屏蔽。这样做让芯片逻辑电路中的错误略有增加，但公司仍然相信，其芯片能够在卫星五年的寿命期内处理大规模推理工作负载。

“如果你考虑的是典型的推理操作，错误率非常低，对吧？比如百万分之一，”Beals 说。“另一方面，如果是某种超大规模训练任务，那就已经有问题了，因为你会让成千上万颗芯片连续运行数月。”