Google testa chips de IA no espaço em lançamento de satélite

O Google anunciou nesta quinta-feira (24) que realizará o lançamento de um satélite protótipo na próxima semana para iniciar os testes orbitais do Project Suncatcher. A iniciativa busca investigar se o espaço pode abrigar infraestruturas de processamento de inteligência artificial em grande escala, posicionando hardware da empresa em órbita baixa da Terra. A missão, prevista para ocorrer em 1º de outubro segundo o Tecnoblog, será realizada por meio de um voo compartilhado da SpaceX, o Transporter-18, utilizando um foguete Falcon 9 e contando com a parceria da empresa de satélites Planet Labs.

Resumo rápido

• Lançamento de satélite protótipo (MVP) previsto para 1º de outubro via SpaceX.
• Teste de quatro chips TPU do Google para avaliar processamento de IA em órbita.
• Foco em validar resistência a radiação, vibrações de lançamento e temperaturas extremas.
• Uso de sistema de resfriamento com tubos de calor e radiadores devido ao vácuo espacial.
• Planejamento de novos satélites para 2027 para testar conexões a laser.

O que aconteceu com o lançamento de chips de IA

O satélite experimental, denominado MVP, transportará quatro unidades de processamento de tensor (TPUs), que são chips desenvolvidos pelo Google para lidar com cargas de trabalho de IA. De acordo com informações do The New York Times citadas pelo Tecnoblog, o equipamento contará com painéis solares capazes de fornecer aproximadamente 1 quilowatt de potência. O objetivo central da missão é verificar a precisão da operação desses chips no ambiente espacial, coletando dados e identificando possíveis pontos de falha no hardware.

O Google esclareceu ao G1 que a meta desta primeira etapa não é a demonstração de um centro de dados orbital totalmente operacional, mas sim a coleta de dados técnicos. O satélite deverá operar por cerca de um ano para a execução dos experimentos, embora possua a capacidade de permanecer em órbita por até seis anos antes de reentrar na atmosfera terrestre. Durante esse período, o equipamento será posicionado em órbita baixa para monitorar o desempenho real das TPUs.

Como chegamos até aqui e cronologia

A busca por infraestruturas de computação no espaço é compartilhada por outras empresas, como SpaceX e Starcloud, que planejam centros de dados em órbita baixa. O interesse reside na possibilidade de utilizar a luz solar de forma quase contínua para alimentar o alto consumo energético da IA, evitando as limitações das redes elétricas terrestres. Para preparar o Project Suncatcher, o Google realizou testes prévios em uma instalação da Universidade da Califórnia em Davis, onde as TPUs executaram tarefas de IA em solo.

Além dos testes funcionais, a empresa submeteu os componentes a simulações de vibração e radiação. Segundo o Google, as TPUs resistiram a doses de radiação superiores às esperadas para missões de cinco anos e suportaram forças de 50 a 100 vezes a gravidade terrestre. No entanto, a companhia ressalta que testes orbitais são indispensáveis, pois fenômenos como a alteração de bits (bit flips), causados pela radiação espacial, podem corromper dados e danificar componentes eletrônicos.

• 24 de setembro: Anúncio do lançamento do satélite protótipo para a semana seguinte.
• 1º de outubro: Data prevista para o lançamento do MVP via foguete Falcon 9.
• 2027: Previsão de lançamento de dois novos satélites para testar conexões a laser.
• Longo prazo: Estudo de infraestruturas maiores com múltiplos chips em órbita.

Quem são os envolvidos no projeto

O projeto é liderado pelo Google, que desenvolveu a tecnologia dos chips TPU e a estratégia do Project Suncatcher. A execução do lançamento depende da SpaceX, que fornece o foguete Falcon 9 e a missão de carga compartilhada Transporter-18. A Planet Labs atua como a parceira responsável pela parte de satélites, integrando o protótipo ao voo espacial.

Na gestão técnica e estratégica, a iniciativa conta com Travis Beals, diretor sênior do Project Suncatcher, e James Manyika, vice-presidente sênior de pesquisa do Google. Enquanto Beals foca nos aspectos operacionais e de desempenho do hardware, Manyika coordena a visão de longo prazo sobre a viabilidade de sistemas operacionais de computação no espaço.

O que dizem as partes e as fontes

Travis Beals explicou que, devido às limitações térmicas, as TPUs poderão operar por aproximadamente 15 minutos antes de precisarem ser desligadas para resfriar. Nesse intervalo, o satélite processará consultas simples de IA. Já James Manyika afirmou ao The New York Times que a companhia não tem a expectativa de possuir um sistema realmente operacional nos próximos anos, tratando a fase atual como experimental.

As fontes apresentam complementos distintos sobre a missão: o G1 enfatiza a parceria com a Planet Labs e a natureza da pesquisa sobre infraestrutura de larga escala. O Tecnoblog detalha a data de 1º de outubro, a quantidade de chips (quatro TPUs) e a potência solar de 1 quilowatt. O Tecnoblog também menciona que, segundo a empresa, satélites em órbita baixa podem gerar até oito vezes mais energia solar que instalações terrestres equivalentes.

Entenda os conceitos técnicos

As TPUs (Tensor Processing Units) são chips especializados criados pelo Google para acelerar o processamento de inteligência artificial, diferindo de processadores comuns por serem otimizados para cálculos matemáticos complexos de tensores. A órbita baixa da Terra é a região do espaço onde satélites operam mais próximos do planeta, facilitando a comunicação, mas expondo o hardware a radiações que podem causar o 'bit flip', que é a inversão involuntária de um bit de dado (de 0 para 1 ou vice-versa).

Outro ponto crítico é o resfriamento. No vácuo do espaço, não existe ar para que ventoinhas dissipem o calor, tornando os sistemas convencionais inúteis. Para resolver isso, o Google utiliza um sistema composto por tubos de calor, que transportam a energia térmica, e radiadores, que liberam esse calor para o espaço externo através de radiação infravermelha.

Impactos e próximos passos

A importância do projeto reside na tentativa de solucionar o gargalo energético da IA. A capacidade de gerar significativamente mais energia solar no espaço, conforme citado pelo Tecnoblog, poderia permitir a expansão do processamento sem sobrecarregar o suprimento elétrico da Terra. Contudo, a empresa adota uma postura cautelosa, validando primeiro a resistência do hardware antes de expandir a escala.

Para o futuro, o Google planeja lançar dois satélites em 2027. O objetivo será testar conexões a laser de alta largura de banda, tecnologia necessária para interligar clusters de computação no espaço. A ideia é que, em etapas posteriores, satélites com múltiplos chips operem próximos uns dos outros para processar cargas de trabalho maiores, embora a data para um sistema operacional completo ainda não tenha sido definida.