Riassunto:
Google sta per andare in paradiso. Pichai ha annunciato in un lungo post che il primo ottobre verrà lanciato il primo test in orbita del progetto Suncatcher, con una potenza di calcolo pari circa a quella di un server a terra.
Già nel novembre dello scorso anno Google aveva già reso noto il progetto Suncatcher.
Si definisce "ricerca a lungo termine" di Google, con l'obiettivo di esplorare come mettere la potenza di calcolo nello spazio per operazioni su larga scala. A quel tempo, Google annunciò che stava collaborando con la società satellitare Planet e prevedeva di lanciare due prototipi di satelliti all'inizio del 2027 per verificare questa idea e se i satelliti potessero comunicare tra loro utilizzando i laser.
Si dice che il fine della potenza di calcolo sia l'energia. Se posizionato nello spazio, non solo può ricevere energia solare più forte per lungo tempo, ma non è necessario costruire un data center per il server.
Tuttavia, tutto questo è solo apparenza. Dietro Suncatcher c’è in realtà un’intersezione tra l’ultima fantasia romantica che Google aveva quando è stata fondata e l’attuale realtà aziendale basata sull’intelligenza artificiale.
Che tipo di progetto è questo?
Per essere precisi, quello che Google ha inviato in cielo questa volta è stato un satellite dal nome in codice MVP (Minimum Viable Product, Minimum Viable Product). Ha fatto un giro sulla missione Transporter-18 di SpaceX ed è stato lanciato da un razzo Falcon 9 dalla base spaziale di Vandenberg in California. È entrato in un'orbita terrestre bassa che è quasi sempre illuminata dalla luce solare.
Il satellite ha le dimensioni di un frigorifero e la piattaforma satellitare è fornita da Planet Labs, una società di imaging satellitare con sede a San Francisco.
Il satellite è dotato di quattro TPU sviluppati da Google e la potenza di calcolo combinata è approssimativamente equivalente a quella di un server in un data center a terra.
Alimentato da pannelli solari, la potenza erogata è di circa 1 kilowatt, quasi sufficiente per un forno a microonde o un asciugacapelli. Il piano di Google è che Suncatcher durerà circa un anno. Il satellite stesso può rimanere in orbita fino a 6 anni prima di rientrare nell'atmosfera e bruciarsi.
Pichai ha affermato che questa missione consiste principalmente nel testare le prestazioni e la dissipazione del calore dell'hardware per vedere se il TPU può resistere alle tre principali barriere di emissione, radiazione e dissipazione del calore.
Anche l'orbita è fondamentale.
MVP è entrato in un'"orbita eliosincrona alba-tramonto" (SSO alba-tramonto). Permette al satellite di volare sempre vicino alla linea crepuscolare della terra e di essere illuminato dalla luce solare quasi tutto il tempo.
A terra, i pannelli solari sono limitati dall'intensità della luce, dal giorno e dalla notte, dalle giornate nuvolose e piovose. Ma nello spazio è diverso. La radiazione dell'energia solare è più forte. L'elettricità che lo stesso pannello può emettere può essere fino a 8 volte quella della terra, ed è in grado di fornire un'alimentazione pressoché continua.
Google prevede di utilizzare 81 satelliti per formare una schiera con un raggio di circa 1 chilometro e un'altitudine orbitale media di circa 650 chilometri, quindi utilizzare collegamenti laser intersatellitari (comunicazioni ottiche nello spazio libero) per riunirli in un cluster di calcolo.
Sebbene ci sia molto spazio in orbita, questi satelliti devono ancora essere "schiacciati" insieme. Questo perché affinché la potenza di calcolo spaziale possa eguagliare quella dei data center terrestri, le comunicazioni tra i satelliti devono essere veloci e stabili.
Attualmente, la velocità dei collegamenti laser tra i satelliti è per lo più compresa tra 1 e 100 gigabit al secondo e sono progettati per "lunghe distanze e larghezza di banda ridotta".
Ma non dimenticare che lo scopo principale di Google è addestrare l'intelligenza artificiale, quindi questo array richiede "distanza estremamente breve e larghezza di banda estremamente elevata".
Secondo le previsioni di Google, per eseguire l'addestramento distribuito, un singolo collegamento deve raggiungere una larghezza di banda aggregata di 10 terabit al secondo. Man mano che la distanza si avvicina, la potenza ottica ricevuta richiesta diminuisce in modo significativo.
La precisione è quasi equivalente a quella di due satelliti ad alta velocità puntati l'uno verso il bersaglio delle dimensioni di una moneta a diversi chilometri di distanza.
Come accennato in precedenza, gli ingegneri di Google devono superare tre ostacoli per inviare chip IA nello spazio.
Il primo livello è il lancio stesso. Ci vogliono circa 10 minuti perché il razzo voli in cielo. Il satellite subirà un'accelerazione continua. Alcuni componenti possono resistere istantaneamente da 50 a 100 volte l'accelerazione di gravità e devono resistere anche a forti vibrazioni.
Prima del lancio, il team ha testato il satellite su tre assi per simulare la frequenza di vibrazione del razzo.
Il secondo livello sono le radiazioni.
I raggi cosmici e l'attività solare nello spazio possono causare "inversioni di bit" nei componenti elettronici. Ciò significa che la collisione di una singola particella può cambiare leggermente da 0 a 1, causando così errori di calcolo.
Per combattere le radiazioni, Google ha inserito il TPU nell'acceleratore dell'Università della California, a Davis, lo ha bombardato con un raggio di protoni da 67 MeV e gli ha lasciato eseguire attività di intelligenza artificiale.
I risultati preliminari mostrano che il chip ha resistito a una dose di radiazioni equivalente a una missione di oltre 5 anni.
Tuttavia, sono ancora presenti alcuni errori non correggibili nella memoria video. Google ha affermato che questo tasso di errore è "probabilmente accettabile per l'inferenza". Per quanto riguarda l’impatto sulla formazione, è necessaria una ricerca continua.
Il terzo livello è la dissipazione del calore.
Lo spazio è vuoto, non c'è convezione dell'aria, le ventole sono completamente inutili e i chip IA generano un grande calore.
Pertanto, il piano di Google è quello di utilizzare uno strato di "materiale di interfaccia termica" deformabile per collegare il chip a un tubo di calore in alluminio e rame, quindi condurre il calore in un dissipatore di calore per irradiarlo nello spazio.
Il problema è che il dissipatore di calore ha capacità limitate. Pertanto, in questo test, il TPU ha potuto funzionare solo in modo intermittente, per circa 15 minuti ogni volta, e ha dovuto spegnersi dopo l'esecuzione per attendere che il dissipatore di calore dissipasse il calore.
Google eseguirà il modello Gemini su questo satellite a scopo di test, ma non sarà in grado di farlo funzionare in modo continuo.
Il progetto è guidato da Travis Beals, direttore senior di Google, il cui dipartimento si chiama "Paradigmi dell'intelligence".
Pichai ha sottolineato che si tratta di un trampolino di lancio verso il "data center orbitale" e non del lancio di un prodotto.
Nel 2027, Google prevede inoltre di lanciare altri due prototipi di satelliti per verificare specificamente i collegamenti laser intersatelliti.
Per quanto riguarda il momento in cui Suncatcher passerà da "progetto" a "prodotto", Pichai ha affermato che dovrà attendere molti anni.
Qual è la motivazione di tutto ciò?
Non è un segreto quanto sia assetato di potere allenarsi e gestire modelli di grandi dimensioni.
Nel 2026, tutti i produttori di data center su vasta scala nel mondo cercheranno elettricità in tutto il mondo. Dai corridoi dei data center della Virginia, negli Stati Uniti, fino all'Irlanda. C’è quasi tutta l’elettricità a terra che può essere afferrata.
L'idea di Google è che invece di competere per l'elettricità, la terra e l'acqua sulla terraferma, è meglio cercare opportunità nello spazio.
Oltre all'energia solare stessa, nello spazio non ci sono residenti, né terreni agricoli, né comunità che si oppongono. Elimina inoltre il fastidio di costruire un data center per i server, collegarli alla rete elettrica e consumare acqua per il raffreddamento.
Google afferma nel documento che l'energia prodotta dal sole è oltre 100 miliardi di volte l'elettricità totale generata dall'umanità.
Un'altra caratteristica importante di Suncatcher è la sua modularità.
In molte opere di fantascienza, i centri di ricerca spaziale sono solitamente "megastrutture" molto grandi e piene di computer.
Ma Google non ha scelto questo approccio. E di questa soluzione “integrata” si è parlato specificatamente nel documento. La conclusione è che questa struttura deve essere assemblata sul posto da esseri umani o robot nello spazio. Evitare le collisioni è più problematico e anche i requisiti di resistenza strutturale aumenteranno il peso e la complessità.
La scelta di Google è quella di utilizzare un gruppo di satelliti più piccoli per volare in formazione molto ravvicinata.
Il vantaggio di tutto ciò è la scalabilità. Se hai bisogno di più potenza di calcolo, invia semplicemente qualche satellite in più. In teoria, puoi impilarli all'infinito come mattoni fino a riempire l'intera zona orbitale mattutina e serale.
In teoria ha senso, ma ciò non significa che sia economicamente fattibile.
Google ha effettuato alcuni calcoli e ha scoperto che il costo per inviare un chilogrammo di carico utile nell'orbita terrestre bassa è compreso tra circa 1.500 e 2.900 dollari. Tuttavia, questo prezzo è solo un’idea. La situazione specifica dipende dalla domanda di lancio in quel momento. Il costo effettivo potrebbe solo essere più elevato.
Google ha affermato che affinché Suncatcher funzioni davvero, il costo dovrebbe scendere a circa 200 dollari al chilogrammo.
Perché $ 200?
Perché il costo dell'elettricità per i data center negli Stati Uniti è compreso tra circa 570 e 3.000 dollari per kilowatt all'anno. Se il costo di lancio può essere ridotto a 200 dollari al chilogrammo, se il costo di lancio viene distribuito sull’intera vita del satellite, calcolato per kilowatt, potrebbe essere più o meno equivalente al costo energetico di un data center terrestre.
Google ha affermato che il raggiungimento dell'obiettivo di 200 dollari al chilogrammo richiede due prerequisiti: l'astronave di SpaceX viene messa in servizio con successo e può essere lanciata 180 volte l'anno.
Pertanto Google prevede che ciò non sarà possibile almeno fino al 2035.
A quel punto, i costi di lancio e di esercizio dei data center spaziali, calcolati per kilowatt all'anno, potrebbero essere pari ai costi energetici dei data center terrestri della stessa dimensione.
Naturalmente, a quel punto cambierà anche il costo dell'elettricità del data center terrestre stesso, che potrebbe essere più alto o più basso.
Sebbene il 2035 sia lontano da noi, la corsa allo spazio è già iniziata.
Musk afferma da tempo che SpaceX "fa" un data center spaziale. Dopo che Pichai ha pubblicato un post in cui annunciava di essere l'MVP, Musk gli ha risposto con due emoji razzo.
Musk ha poi affermato: "La quantità totale di potenza di calcolo nello spazio si avvicinerà ovviamente al 100% di tutta la potenza di calcolo."
Anche il fondatore di Amazon Bezos ha detto qualcosa di simile. Ha detto che tra 10 anni ci saranno data center nello spazio a livello di gigawatt. L'ex CEO di Google Eric Schmidt ha acquisito la società missilistica Relativity Space e vuole anche mandare in cielo i data center.
Starcloud, una startup, ha messo in orbita un satellite equipaggiato con Nvidia H100 e ha detto che un giorno costruirà un data center spaziale da 5 gigawatt che si estenderà su un campo solare di 4 chilometri.
MoonShot di Google
Se comprendi Suncatcher solo dal punto di vista aziendale, in realtà non c'è nulla di cui parlare. Dopotutto, spendere un sacco di soldi per inviare chip nello spazio serve solo a risparmiare un po' di elettricità?
Perché il business ne è solo lo strato esterno. La vera radice di questo progetto è una cultura chiamata "moonshot" che Google ha piantato sin dal suo inizio.
La storia inizia nel 2005.
Quell'anno, il professore di Stanford Sebastian Thrun guidò un gruppo di studenti a costruire un veicolo senza pilota chiamato Stanley e partecipò alla Grand Challenge organizzata dalla DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency) degli Stati Uniti.
La competizione richiede che veicoli autonomi percorrano un percorso fuoristrada di 132 miglia in California.
Stanley finì l'intera gara, vinse il campionato e divenne famoso in una battaglia.
Tra gli spettatori di quella partita c'erano i fondatori di Google Larry Page e Sergey Brin, che si diceva si fossero travestiti.
Non vengono solo a guardare la partita, ma si preparano anche a venire alla partita per reclutare persone.
Nel 2007, Page ha invitato Thrun a Google, con risorse quasi illimitate.
Tron non ha deluso. Il sistema di telecamere a 360 gradi che installò sulle auto a guida autonoma divenne in seguito Google Street View. Nel gennaio 2009 ha lanciato il progetto di guida autonoma Project Chauffeur. Questo progetto alla fine si è trasformato nell'attuale Waymo a guida autonoma.
Così Page gli ha assegnato una posizione senza precedenti: il primo "direttore degli altri affari" di Google. Specializzati in cose che “gli investitori non possono capire, ma che sono interessanti”.
Tron da solo non è sufficiente. Page si innamorò anche di un altro uomo, Astro Teller.
Taylor ha conseguito un dottorato di ricerca in intelligenza artificiale presso la Carnegie Mellon University. Prima di unirsi a Google, ha avviato la propria attività ininterrottamente, tra cui la società di dispositivi indossabili BodyMedia e Cerebellum Capital, un fondo di investimento sull'intelligenza artificiale.
Page una volta disse che ciò che gli piaceva era il curriculum di Taylor di "trasformare idee folli in affari", quindi lo reclutò come "direttore del nuovo prodotto".
Il 12 settembre 1962, l'allora presidente degli Stati Uniti John F. Kennedy tenne un discorso alla Rice University: "Abbiamo scelto di andare sulla luna in questo decennio", ovvero abbiamo deciso di andare sulla luna tra 10 anni. Giunse il momento nel 1969 e l'Apollo 11 salì effettivamente.
Da allora, la parola moonshot ha cominciato a significare in inglese un obiettivo ambizioso che è "aperto, limitato nel tempo, tecnicamente oltraggioso, ma deve essere raggiunto mobilitando risorse".
Sia Page che Brin hanno frequentato le scuole Montessori. Page una volta disse: "Abbiamo frequentato tutti la scuola Montessori. Penso che sia il tipo di allenamento a 'disobbedire alle regole e agli ordini, essere autonomi, fare costantemente domande sul mondo e fare le cose in modo diverso dagli altri' che ci rende un po' diversi."
Nel 2010, all'interno di Google è emerso un laboratorio semisegreto, ovvero Google X, guidato da Taylor e Thrun, appositamente progettato per diffondere questa cultura dello "sbarco sulla Luna".
Taylor ha affermato che il progetto Apollo era il prototipo spirituale di X, rendendo possibile l'impossibile.
Ha inoltre concluso con una regola controintuitiva: è più facile convincere le persone a fare qualcosa che è 10 volte migliore che farla il 10% delle volte. Perché un miglioramento del 10% significa che sei ancora più intelligente di chiunque altro sul vecchio percorso; e un obiettivo 10x costringerà le persone a cambiare completamente il proprio percorso.
Successivamente, Google X cambiò direttamente nome e divenne X, The Moonshot Factory. Per questo motivo, Taylor fu successivamente soprannominato "Capitano dei Moonshots".
X è diverso dai normali istituti di ricerca aziendale. L'Ordinary Research Institute è impegnato ad apportare miglioramenti all'attività principale della società madre, mentre la missione di X è risolvere problemi al di fuori del core business di Google. Non deve fare affidamento su obiettivi di fatturato o sulla consegna dei prodotti in tempo.
Ripensando a Suncatcher adesso, tutto va a posto.
Nel suo blog ufficiale, Google lo ha chiaramente classificato accanto ai suoi due "predecessori", vale a dire l'informatica quantistica, iniziata più di 10 anni fa, e la guida autonoma 15 anni fa.
Suncatcher è una nuova aggiunta alla tradizione moonshot di Google.
Come i suoi predecessori, sembrava pazzesco quando è nato. Ma è proprio questa cultura del "tentare prima l'impossibile, indipendentemente dal fatto che sia conveniente" è il motivo principale per cui Google osa mandare i server in cielo.
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