Google Project Suncatcher schickt nächste Woche TPUs zum Test von KI-Berechnungen im Weltraum in die Umlaufbahn

de.wedoany.com-Bericht: Am 24. September kündigte Google an, dass Project Suncatcher nächste Woche den ersten Test im Orbit durchführen wird. Ein Prototypsatellit mit Googles Tensor Processing Unit (TPU) soll im Rahmen der SpaceX-Transporter-18-Mitflugmission in eine erdnahe Umlaufbahn gebracht werden. Die Mission wird von Google gemeinsam mit dem Satellitenunternehmen Planet entwickelt und soll Betriebsdaten der TPU in der realen Weltraumumgebung gewinnen. Getestet werden unter anderem die Belastung beim Raketenstart, Weltraumstrahlung, extreme Temperaturen sowie das Kühlsystem des Chips. Das Projekt befindet sich derzeit in der Phase der In-Orbit-Validierung des Prototypsatelliten; die erste Mission umfasst keinen kommerziellen Betrieb eines Weltraum-Rechenzentrums.

Google wird bei diesem Test vor allem die Zuverlässigkeit der TPU-Hardware während des Starts und in der Orbitumgebung überprüfen. Während die Rakete in die erdnahe Umlaufbahn eintritt, muss der Satellit Beschleunigungskräften von bis zu etwa dem 10-Fachen der Erdbeschleunigung standhalten; einige Komponenten auf Chipebene könnten Belastungen vom 50- bis 100-Fachen der Erdbeschleunigung ausgesetzt sein. Das Projektteam hat bereits am Boden Dreiachsen-Vibrationstests abgeschlossen und am Crocker Nuclear Laboratory der University of California, Davis, den Trillium TPU mit Protonenstrahlen bestrahlt sowie gleichzeitig KI-Workloads ausgeführt. Die von Google veröffentlichten vorläufigen Testergebnisse zeigen, dass der Trillium TPU einer kumulativen Gesamtdosis ionisierender Strahlung standhalten kann, die über dem für eine fünfjährige Weltraummission erwarteten Niveau liegt.

Auch das Thermomanagement des Chips gehört zu den Testpunkten der ersten Mission. In der Vakuumumgebung der erdnahen Umlaufbahn kann die in Rechenzentren übliche Luftkühlung nicht eingesetzt werden; Project Suncatcher stattet die TPU daher mit einem kombinierten System aus Heatpipes und Kühlkörpern aus. Die betreffenden Geräte wurden zuvor bereits in einer thermischen Vakuumkammer simuliert getestet. Nach dem Eintritt in die Umlaufbahn soll nun überprüft werden, wie sich diese Kühllösung unter realen Orbittemperaturen und Vakuumbedingungen verhält.

Das weitere Konzept von Project Suncatcher sieht vor, mehrere Satelliten mit TPUs zu einem Rechencluster zusammenzuschließen. Google plant, künftig jeden Satelliten mit Dutzenden TPUs auszustatten und KI-Berechnungsdaten über Laserlinks zwischen den Satelliten zu übertragen. Das Projekt erfordert eine hochbandbreitige Kommunikation zwischen Satelliten, die sich relativ nahe beieinander befinden und sich kontinuierlich mit hoher Geschwindigkeit bewegen. Google plant, im Jahr 2027 zwei Satelliten zu starten, um die entsprechende hochbandbreitige Laservernetzungstechnologie im Orbit zu testen.

Bei der früheren Vorstellung von Project Suncatcher definierte Google das Vorhaben als langfristiges Forschungsprojekt für skalierbare Machine-Learning-Infrastruktur im Weltraum. Das Projektdesign nutzt die nahezu kontinuierliche Sonneneinstrahlung in der erdnahen Umlaufbahn zur Stromversorgung der Rechenanlagen. Google berechnet, dass die von einem Satellitensolarsystem im Orbit erzeugbare Solarstrommenge bis zu etwa das 8-Fache vergleichbarer Anlagen am Boden erreichen kann. Der derzeitige technische Pfad umfasst nacheinander die Umgebungsvalidierung einer einzelnen TPU-Satellitenmission, den Test der Laservernetzung zwischen zwei Satelliten sowie die anschließende Untersuchung eines Mehrsatelliten-Rechenclusters.