Il test orbitale di Google ha 15 minuti di raffreddamento e 1 kW di solare

Il satellite si chiama MVP. È più o meno grande come un frigorifero. All'interno ci sono quattro Tensor Processing Unit personalizzate di Google, lo stesso silicio acceleratore che l'azienda usa nei server terrestri per addestrare modelli ed eseguire inferenza. Ars Technica ha riferito il 24 settembre che il lancio è previsto per il 1 ottobre nell'ambito del rideshare Transporter-18 a bordo di un Falcon 9 di SpaceX. Tom's Hardware indica il sito di lancio nella Vandenberg Space Force Base, in California.

Google non ha costruito il veicolo spaziale. Secondo Ars Technica, il satellite viene da Planet Labs, un'azienda di imaging terrestre. Il piano originale prevedeva due satelliti personalizzati nel 2027, ma Google ha scelto di muoversi più in fretta e ha montato il suo hardware AI su un satellite che Planet Labs aveva già assemblato per un test precedente. Tom's Hardware descrive lo sforzo più ampio come Project Suncatcher.

L'energia è un microonde, il raffreddamento è un radiatore

Il budget energetico è il segnale più chiaro di quanto sia piccolo questo test. Ars Technica riferisce che i pannelli solari forniscono circa un kilowatt, che secondo il sito basta per far funzionare un microonde o un asciugacapelli. Tom's Hardware dà la stessa cifra e osserva che le capacità del satellite sono simili a quelle di un singolo server terrestre. A terra, un data centre fa funzionare migliaia di questi chip e assorbe megawatt. È esattamente il motivo per cui il calcolo orbitale continua a tornare nei discorsi sull'AI.

Il raffreddamento è il problema più difficile, ed entrambe le testate lo indicano come la maggiore questione aperta. Lo spazio ha radiatori, ma sono costruiti per dissipare quantità relativamente piccole di calore, mentre gli acceleratori AI ne generano molto di più. La risposta di Google, come descritta da Ars Technica, è uno strato di materiale malleabile per l'interfaccia termica che collega ogni chip a tubi di calore in alluminio e rame. I tubi conducono il calore verso un radiatore che lo proietta nello spazio. Tom's Hardware segnala l'ovvia lacuna di quel progetto: in orbita non c'è aria, quindi il solito approccio a ventole semplicemente non funziona.

Il risultato è un ciclo di lavoro, non un server. I chip funzioneranno a raffiche di circa 15 minuti, dopo i quali dovranno spegnersi e lasciare che i radiatori recuperino, secondo Ars Technica. Tom's Hardware inquadra lo stesso limite come surriscaldamento che impone gli spegnimenti. Google prevede di eseguire i modelli Gemini sulle TPU durante il test.

"Non ci aspettiamo, a essere del tutto franchi, di avere qualcosa di utilmente operativo nei prossimi anni", ha detto a The New York Times James Manyika, vicepresidente senior della ricerca di Google, secondo Tom's Hardware.

Manyika ha paragonato lo sforzo al programma di auto senza conducente di Google, che secondo lui l'azienda stava testando circa 15 anni prima che qualcosa arrivasse sul mercato, riferisce Tom's Hardware. Con quella stima, la distanza da un satellite a quattro chip a un data centre orbitale funzionante è di circa 15 anni. Google ha detto di voler lanciare una coppia di satelliti in seguito. Tom's Hardware riferisce che i piani a lungo termine hanno ipotizzato flotte collegate di oltre 80 satelliti, unite da connessioni laser ad alta velocità. Per quelle servirebbero probabilmente lanci dedicati, non rideshare.

Radiazioni, bit flip e un'orbita di sei anni

Le radiazioni sono l'altro problema fisico. Tom's Hardware osserva che le radiazioni nello spazio possono causare bit flip che cambiano il modo in cui i chip elaborano i dati, e che la risposta attuale di Google è riavviare periodicamente i chip per resettarli. Ars Technica aggiunge che le vibrazioni e le elevate forze g durante il lancio rappresentano anch'esse un rischio. E queste sono le stesse TPU che Google mette nei server di terra, non componenti irrobustiti contro le radiazioni.

Il satellite gestirà richieste AI per un massimo di un anno, secondo Tom's Hardware, anche se resterà in orbita fino a sei anni prima che la gravità lo riporti giù a bruciare al rientro. Ars Technica riferisce che opererà per appena pochi mesi. Le due testate divergono su questo punto, e Google non ha pubblicato una cifra che lo risolva.

Google non è sola a guardare in alto. Tom's Hardware osserva che Elon Musk, Jeff Bezos e Sam Altman hanno tutti parlato con entusiasmo di data centre orbitali, che la Cina ha già portato capacità di calcolo AI in orbita e che Intel detiene un brevetto nel settore. L'attrattiva è semplice: l'energia solare nello spazio è ininterrotta, e il terreno, l'acqua e le connessioni alla rete per cui i data centre AI terrestri si contendono non esistono lassù.

La controargomentazione è il costo. Un commentatore citato da Tom's Hardware ha calcolato che lanciare un singolo server nello spazio per ridurre i costi di raffreddamento ha poco senso, visto che un kilowatt non alimenterà un solo alimentatore in un server normale. Un altro commentatore ha sostenuto che lo scopo dell'esperimento è imparare come potrebbe funzionare il calcolo nello spazio, non essere conveniente al primo volo. Entrambe le reazioni stanno sotto lo stesso articolo, e nessuna delle due è una posizione di Google.

Nel frattempo, la rete e i regolatori

Il test orbitale arriva in una settimana in cui l'energia per i data centre terrestri era già nelle notizie. The Register ha riferito il 25 settembre che il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha annunciato 5,25 miliardi di dollari per miglioramenti della rete, composti da 1,9 miliardi di dollari in fondi federali e 3,35 miliardi di dollari in finanziamenti a costo condiviso. Il programma copre 31 progetti in 26 stati e dovrebbe liberare almeno 23 gigawatt di capacità aggiuntiva, secondo il Dipartimento dell'Energia.

Il denaro non è per nuova generazione. I progetti mirano a riconduttorare o ricostruire più di 1.500 miglia di linee di trasmissione e a installare tecnologie che migliorano la rete, come sensori e dispositivi di controllo del flusso di potenza, su 21.000 miglia di infrastruttura. Il Segretario all'Energia degli Stati Uniti Chris Wright ha detto in una dichiarazione che gli investimenti "otterranno di più dall'infrastruttura che già abbiamo, sposteranno più elettricità attraverso la rete e aiuteranno a fornire energia accessibile, affidabile e sicura che alimenterà la prosperità americana per i decenni a venire".

The Register cita anche un avvertimento di Moody's di inizio settembre: il ritmo di costruzione dei data centre supera la velocità con cui la rete statunitense può aggiungere la capacità necessaria. Moody's stima che il consumo elettrico dei data centre statunitensi raggiungerà 426 TWh entro il 2030, quasi il doppio della cifra del 2025, secondo The Register.

Anche i regolatori si muovono, e non sempre nella direzione che gli operatori vorrebbero. Ars Technica ha riferito il 24 settembre che il New Jersey ha multato DataOne per 1,1 milioni di dollari. L'azienda aveva installato e fatto funzionare di nascosto generatori a gas, in violazione dell'Air Pollution Control Act dello stato. Il caso è iniziato con riprese termiche da drone raccolte da The Guardian e Floodlight News in agosto, che mostravano 45 dei 62 generatori a gas in funzione.

Nessuno dei generatori aveva i permessi richiesti per unità da 37 kilowatt o più, riferisce Ars Technica, nonostante funzionassero a 1.982 kilowatt, più di 50 volte la soglia statale. Il Dipartimento di Protezione Ambientale del New Jersey ha detto che tali generatori emettono anidride carbonica, ossidi di azoto, monossido di carbonio e altri inquinanti da combustione, che possono peggiorare l'asma, scatenare infarti e causare morti premature. Il commissario del DEP Ed Potosnak ha definito l'azione la più grande mai intrapresa contro un data centre nel New Jersey. Ha anche detto che i data centre non saranno "costruiti o gestiti con impunità in questo stato".

DataOne ha 45 giorni per richiedere i permessi o cessare le operazioni, ma può continuare a far funzionare i motori mentre li cerca. Un portavoce dell'azienda ha detto al New York Times che DataOne richiederà permessi per l'aria per i generatori temporanei, che "non era d'accordo" con la multa e che il sito sta passando a celle a combustibile a basse emissioni. I residenti locali citati dal Times non erano persuasi. Tiffany Leone-Vespa ha chiesto cosa avesse respirato il quartiere da quando i generatori hanno iniziato a funzionare senza permessi. Steve Brown l'ha definito un accordo da "non chiedere il permesso, chiedi solo perdono dopo".

Il filo che collega le due storie è che energia e calore sono i vincoli, che il rack si trovi a Vineland, New Jersey, o in orbita terrestre bassa. A terra, le risposte finora sono aggiornamenti della rete, riconduttoramento, celle a combustibile e, nel caso del New Jersey, una multa a sette cifre. In orbita, la risposta è un radiatore, un ciclo di lavoro di 15 minuti e molte domande a cui un satellite grande come un frigorifero dovrebbe iniziare a rispondere dopo il 1 ottobre.