یک عضو هیات علمی «دانشگاه استنفورد» در گفتوگو با آناتک:
گوگل هفته آینده ۴ تراشه هوش مصنوعی به مدار زمین میفرستد
به گزارش خبرگزاری آنا؛ پروژه Suncatcher یک طرح پژوهشی بلندمدت است که گوگل سال گذشته جزئیات اولیه آن را منتشر کرد و هدفش بررسی امکان انتقال بخشی از زیرساخت سنگین پردازش هوش مصنوعی به فضا است. ایده اصلی بر مجموعهای از ماهوارهها استوار است که هرکدام به تراشههای هوش مصنوعی مجهز میشوند، انرژی خود را از پنلهای خورشیدی میگیرند و از طریق ارتباطات لیزری پرسرعت با یکدیگر تبادل داده میکنند. گوگل برآورد کرده ماهوارههای مستقر در مدار پایین زمین، یعنی ارتفاعی نسبتاً نزدیک به زمین که بسیاری از ماهوارههای ارتباطی در آن قرار دارند، در شرایط مناسب میتوانند تا ۸ برابر بیشتر از سامانههای خورشیدی مستقر روی زمین انرژی دریافت کنند.
اولین آزمایش واقعی در فضا
نمونه اولیه با مأموریت اشتراکی Transporter-۱۸ اسپیسایکس به مدار فرستاده خواهد شد و ماهواره آن با همکاری شرکت فضایی Planet Labs ساخته شده است. ۴ تراشه TPU گوگل برای نخستین بار در این مأموریت از جو زمین خارج میشوند. TPU مخفف Tensor Processing Unit است و به تراشههایی گفته میشود که گوگل بهطور اختصاصی برای اجرای محاسبات هوش مصنوعی و شبکههای عصبی توسعه داده است. هدف فعلی اجرای یک مرکز داده کامل در مدار نیست، بلکه بررسی این مسئله است که سختافزار فعلی تا چه اندازه میتواند سفر با موشک و سپس فعالیت در محیط فضایی را تحمل کند.
خود پرتاب یکی از نخستین آزمونها خواهد بود. سفر تقریباً ۱۰ دقیقهای تا مدار پایین زمین با لرزش شدید و نیروهایی همراه است که میتوانند تا حدود ۱۰ برابر گرانش زمین به فضاپیما وارد کنند و بعضی قطعات برای لحظاتی فشار معادل ۵۰ تا ۱۰۰ برابر گرانش را تجربه کنند. گوگل میخواهد ببیند تراشهها، اتصالات و سامانه خنککننده پس از چنین شرایطی همچنان بدون مشکل کار میکنند یا نقاط ضعفی وجود دارد که باید پیش از مأموریتهای بعدی برطرف شود.
تشعشعات فضایی میتوانند دادهها را تغییر دهند
مشکل بعدی پس از رسیدن به مدار آغاز میشود. قطعات الکترونیکی خارج از جو محافظ زمین در معرض ذرات پرانرژی ناشی از خورشید و پرتوهای کیهانی قرار میگیرند که میتوانند به مدارها آسیب بزنند یا حتی بدون خرابی فیزیکی، مقدار یک بیت داده را از صفر به یک یا برعکس تغییر دهند. به چنین خطایی «Bit Flip» گفته میشود و در یک سامانه معمولی ممکن است فقط یک خطای کوچک ایجاد کند، اما در محاسبات سنگین و طولانی هوش مصنوعی میتواند نتیجه پردازش را تغییر دهد یا باعث از کار افتادن بخشی از برنامه شود.
گوگل پیش از این تراشههای Trillium TPU را در آزمایشگاه هستهای کراکر دانشگاه کالیفرنیا دیویس در معرض پرتو پروتون قرار داده و همزمان وظایف هوش مصنوعی را روی آنها اجرا کرده است تا اثر چنین خطاهایی را بسنجد. شرکت میگوید تراشهها در این آزمایش عملکردی بهتر از انتظار داشتهاند و مجموع تابشی بیشتر از میزان معمول یک مأموریت ۵ ساله فضایی را تحمل کردهاند، اما آزمایش زمینی نمیتواند همه شرایط واقعی مدار را بازسازی کند و مأموریت هفته آینده قرار است همین فاصله را پوشش دهد.
خنک کردن تراشه در خلأ دردسر تازهای است
گرما یکی از چالشهای اصلی دیگر است. تراشههای هوش مصنوعی هنگام پردازش انرژی زیادی مصرف و گرمای قابل توجهی تولید میکنند، اما در خلأ فضا هوایی وجود ندارد که مانند مراکز داده زمینی گرما را از سطح تراشهها دور کند. فنهای معمولی نیز در چنین محیطی عملاً کاربردی ندارند، بنابراین گوگل روی ترکیبی از لولههای انتقال حرارت و رادیاتورها کار میکند تا گرما ابتدا از تراشه گرفته و سپس از سطح ماهواره به فضا تابانده شود.
این سامانه پیش از پرتاب در محفظه خلأ حرارتی آزمایش شده که فشار و تغییرات دمای محیط فضا را شبیهسازی میکند، اما آزمون اصلی زمانی انجام میشود که تراشهها واقعاً در مدار قرار گیرند و تحت بار پردازشی کار کنند. اطلاعاتی مانند دمای قطعات، پایداری عملکرد، میزان خطا و نحوه دفع گرما جمعآوری خواهد شد تا طراحی نسل بعدی ماهوارهها بر اساس مشکلات واقعی اصلاح شود.
هدف نهایی ساخت خوشههای پردازشی در مدار است
گوگل در صورت موفقیت مرحله نخست قصد دارد در سال ۲۰۲۷ دو ماهواره دیگر را به فضا بفرستد و این بار ارتباط لیزری پرسرعت میان آنها را آزمایش کند. چنین ارتباطی برای ایده اصلی Suncatcher ضروری است، زیرا یک ماهواره بهتنهایی توان رقابت با مراکز داده عظیم زمینی را ندارد و برای رسیدن به ظرفیت بالا باید تعداد زیادی ماهواره بتوانند مانند سرورهای یک مرکز داده واحد، حجم بزرگی از اطلاعات را با سرعت بالا میان یکدیگر جابهجا کنند.
گوگل تنها شرکتی نیست که این مسیر را بررسی میکند. Starcloud در سال ۲۰۲۵ یک پردازنده گرافیکی Nvidia H۱۰۰ را به مدار فرستاد و اسپیسایکس نیز زیرساخت هوش مصنوعی فضایی را بهعنوان یکی از حوزههای آینده خود مطرح کرده است. جذابیت چنین ایدهای به دسترسی گستردهتر به انرژی خورشیدی و کاهش فشار مراکز داده بر شبکه برق و منابع زمینی برمیگردد، اما هزینه پرتاب، تعمیرناپذیری آسان سختافزار، تشعشعات، دفع گرما و انتقال حجم عظیم داده همچنان موانعی هستند که باید پیش از تبدیل این ایده به یک مرکز داده واقعی در فضا حل شوند.
مأموریت هفته آینده بیش از آنکه آغاز ساخت مرکز داده مداری باشد، آزمایشی برای مشخص کردن همین محدودیتها است. گوگل صراحتاً هدف مرحله نخست را پیدا کردن چیزهایی میداند که در فضا درست کار نمیکنند تا همان مشکلات در نسلهای بعدی برطرف شوند.
انتهای پیام/
