Google 將發射衞星測試 AI 晶片於低地球軌道運作

Google 計劃於下週發射一顆攜帶四顆其 AI 晶片的原型衞星進入低地球軌道，這標誌著其長期計劃 Suncatcher 的首次實地測試。該任務旨在探討太空是否能夠最終容納大規模的人工智能計算基礎設施。這顆原型衞星將搭載於 SpaceX 的 Transporter-18 共乘任務上，並與航空航天公司 Planet 合作開發。Google Research 的高級總監 Travis Beals 表示，此次發射旨在揭示哪些部分運作良好、識別失敗點，並為未來的任務提供參考，而非一次性證明整個概念。

Suncatcher 計劃的目標

追求恆常陽光的 Suncatcher 計劃首次於去年宣佈，旨在探索裝備 Google Tensor Processing Units 的衞星是否能夠充分利用低地球軌道幾乎恆定的陽光。根據該公司的說法，位於該軌道的衞星能產生的太陽能高達地球上同等面板的八倍。最終目標是將多個衞星星座連接在一起，以共同處理更大的 AI 工作負載。

在任何晶片能夠在軌道上計算有用的數據之前，它必須首先在運送過程中存活下來。發射到低地球軌道的火箭之旅大約持續 10 分鐘，並使太空船經歷強烈的震動和長時間的力量，最高可達地球重力的 10 倍，單個部件短暫經歷的力量可高達 50 至 100 倍的重力。Google 表示，已經沿三個軸對測試衞星進行震動，以模擬這些發射頻率，硬件的表現超出了預期。

此外，該公司在加州大學戴維斯分校的 Crocker 核子實驗室曝光其 Trillium TPU 晶片於質子束下運行 AI 工作負載，並追蹤輻射誘發的錯誤（稱為位翻轉）如何影響性能。這些晶片據報導能夠承受的總輻射劑量超過其在太空中五年任務期間所吸收的劑量。

未來的通信技術

太空帶來的冷卻問題是地面數據中心所面臨的挑戰。TPU 在小範圍內產生大量熱量，但在軌道上沒有空氣來帶走熱量，留下散熱器作為唯一選擇。Google 表示，正在測試熱管和散熱器的組合，並在模擬太空溫度和真空條件的熱真空室內進行驗證。

該系統的未來版本將在每顆衞星上安裝數十顆 TPU 晶片，集羣之間將通過鐳射進行通信，而非無線電。這需要在非常短的距離內提供極高的帶寬，這與現有大多數衞星鐳射鏈路的需求截然不同。Google 將所需的精確度比作在幾英里外擊中一枚硬幣大小的目標，同時發射器和目標都在移動。該公司計劃於 2027 年測試兩顆配備這種鐳射鏈接的衞星。

Google 並不是唯一關注軌道 AI 基礎設施的公司。Starcloud 於 2025 年 11 月將 Nvidia H100 GPU 發射到太空，而 SpaceX 也將基於太空的 AI 計算作為其今年商業計劃的核心部分。

Google 在太空中運行 AI 的挑戰

Google 的 Suncatcher 計劃探索在低地球軌道運行 AI 計算的潛力，這不僅是技術創新，更是對太空計算基礎設施的前瞻性思考。隨著 AI 工作負載的增長，將其移至太空可能解決地面數據中心的能源和冷卻挑戰。然而，這也面臨著發射過程中的極端條件和太空環境的挑戰，包括輻射和熱管理。未來的鐳射通信技術將是實現高效能的關鍵，這將改變我們對衛星通信的認知。