Google porta Gemini in orbita, ma i suoi chip dovranno fermarsi ogni 15 minuti

Google si prepara a portare in orbita i suoi chip per l’intelligenza artificiale, e la prima cosa che dovranno imparare è prendersi una pausa. Un satellite grande quanto un frigorifero, chiamato MVP e costruito insieme all’azienda satellitare Planet, trasporta quattro Tensor Processing Unit di Google: la stessa famiglia di chip che nei suoi data center a terra risponde alle richieste rivolte a Gemini. Una volta in orbita, farà girare i modelli Gemini per circa un quarto d’ora alla volta, poi si fermerà per consentire ai radiatori di disperdere il calore nello spazio.

Quella pausa racchiude in piccolo l’intero esperimento. Project Suncatcher, il progetto di ricerca visionario di Google alla base del lancio, si chiede se l’elettricità divorata dall’IA possa arrivare direttamente dal Sole, invece che dalle reti elettriche da cui dipendono anche abitazioni, ospedali e fabbriche. Nell’orbita giusta, un pannello solare raccoglie fino a otto volte più energia dello stesso pannello a terra, senza nuvole e con notti quasi inesistenti. Se i chip per l’IA riusciranno a sopravvivere e a funzionare lassù, un giorno la parte di Internet che consuma più energia potrebbe lasciare il pianeta.

Per ora, l’ambizione è contenuta. I pannelli solari di MVP forniscono circa un kilowatt, più o meno quanto assorbe un forno a microonde, e i suoi quattro chip insieme raggiungono una potenza di calcolo paragonabile a quella di un singolo server in un data center a terra. Google presenta la missione come una semplice domanda: il suo hardware per l’IA può funzionare nello spazio? «Ci sono cose che si possono testare solo nello spazio», ha dichiarato l’azienda. «Portare in orbita le nostre prime TPU la prossima settimana ci aiuterà a raccogliere dati e informazioni utili per pianificare i lanci futuri».

I test a terra offrono qualche motivo di ottimismo. Google ha sottoposto l’hardware a vibrazioni lungo tutti e tre gli assi per simulare il viaggio su un razzo, durante il quale i singoli componenti possono essere esposti a forze da 50 a 100 g. Al Crocker Nuclear Laboratory della UC Davis, ha diretto un fascio di protoni sulle sue TPU Trillium mentre eseguivano carichi di lavoro di IA, verificando che non si verificassero inversioni di bit. Secondo Travis Beals, direttore senior del team Paradigms of Intelligence di Google, i chip hanno resistito a una dose totale di radiazioni superiore a quella che assorbirebbero nel corso di una missione di cinque anni. In un precedente articolo di ricerca, Google ha riferito che la memoria ad alta larghezza di banda dei chip ha iniziato a mostrare anomalie solo a una dose quasi tre volte superiore a quella prevista; inoltre, nessun chip ha smesso del tutto di funzionare nemmeno a una dose 20 volte più elevata.

Il calore è il problema più difficile, e il limite di 15 minuti lo dimostra chiaramente. Sulla Terra, i data center fanno circolare aria o pompano acqua sui chip per asportare il calore. Nel vuoto non c’è nulla che lo trasporti, perciò MVP convoglia il calore attraverso tubi termici in alluminio e rame fino a un radiatore, che può disperderlo soltanto sotto forma di luce infrarossa: un processo molto più lento. Un vero data center orbitale dovrebbe inoltre fare i conti con guasti che nessun tecnico potrebbe riparare, con i ritardi nell’invio delle risposte a terra e con costi di lancio molto superiori a quelli sostenibili dal punto di vista economico. Google non ha dichiarato quanto costi il progetto. Le sue ricerche hanno concluso che il calcolo in orbita potrebbe competere con i costi energetici di un data center terrestre solo quando i lanci scenderanno sotto i 200 dollari al chilogrammo; secondo le previsioni di Google, questo potrebbe accadere verso la metà degli anni Trenta.

Per gli utenti di Gemini, per ora, non cambia nulla, in nessun mercato. Tutte le risposte continuano ad arrivare da un data center sulla Terra, mentre MVP produce dati di misurazione, non un nuovo servizio. Google, inoltre, non è l’unica a partecipare alla corsa. Secondo quanto riportato da Yahoo Finance, SpaceX ha delineato piani per data center orbitali dedicati all’IA, basati sulla tecnologia Nvidia e lanciabili entro la fine del 2027; il progetto del suo satellite AI1 punta a circa 120 kilowatt di potenza di calcolo continuativa, oltre cento volte il budget energetico di MVP. Anche Jeff Bezos e Sam Altman di OpenAI hanno sostenuto l’idea di spostare il calcolo in orbita.

Il lancio di MVP è previsto per il 1° ottobre a bordo di un Falcon 9 di SpaceX, dalla Vandenberg Space Force Base in California, nell’ambito della missione rideshare Transporter-18. Il satellite volerà su un’orbita eliosincrona all’alba e al tramonto, seguendo la linea che separa il giorno dalla notte per mantenere i pannelli esposti alla luce solare quasi costante. Dovrebbe eseguire attività per circa un anno, anche se l’hardware potrebbe restare in orbita fino a sei anni prima di rientrare nell’atmosfera. Nel 2027 Google prevede di lanciare due satelliti per testare i collegamenti laser tra loro, necessari a una vera costellazione. Il progetto pubblicato immagina gruppi di 81 satelliti in volo a meno di un chilometro l’uno dall’altro.

Dopo il lancio, il dato da osservare non sarà la velocità di calcolo di MVP, ma per quanto tempo riuscirà a continuare a elaborare dati. Se i 15 minuti si avvicineranno a un’ora, un data center in orbita comincerà a sembrare un’impresa ingegneristica, anziché fantascienza. Se non accadrà, il conto energetico dell’IA resterà saldamente sulla Terra.

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