Google đưa Gemini lên quỹ đạo, nhưng chip phải nghỉ sau mỗi 15 phút chạy

Google sắp đưa các chip AI của mình lên quỹ đạo, và điều đầu tiên chúng phải học là cách nghỉ ngơi. Một vệ tinh cỡ chiếc tủ lạnh mang tên MVP, được chế tạo cùng công ty vệ tinh Planet, có bốn bộ xử lý Tensor (TPU) của Google — cùng dòng chip xử lý các truy vấn Gemini trong những trung tâm dữ liệu trên mặt đất. Khi đã vào quỹ đạo, vệ tinh sẽ chạy các mô hình Gemini trong khoảng 15 phút mỗi lượt, rồi tạm dừng để bộ tản nhiệt thải nhiệt ra không gian.

Khoảng nghỉ ấy gói gọn toàn bộ thí nghiệm. Project Suncatcher, dự án nghiên cứu đầy tham vọng của Google đứng sau vụ phóng, đặt câu hỏi liệu nguồn điện mà AI tiêu thụ có thể lấy trực tiếp từ Mặt trời, thay vì từ lưới điện mà các hộ gia đình, bệnh viện và nhà máy cũng phụ thuộc hay không. Ở quỹ đạo phù hợp, một tấm pin Mặt trời có thể thu được lượng năng lượng gấp tới tám lần so với tấm pin tương tự trên mặt đất, không bị mây che và hầu như không có ban đêm. Nếu chip AI có thể hoạt động bền bỉ ở đó, phần tiêu thụ nhiều điện nhất của internet một ngày nào đó có thể rời khỏi Trái đất.

Trước mắt, mục tiêu khá khiêm tốn. Các tấm pin Mặt trời của MVP cung cấp khoảng một kilowatt, tương đương mức tiêu thụ điện của lò vi sóng, còn bốn con chip cộng lại có sức mạnh tính toán tương đương một máy chủ duy nhất trong trung tâm dữ liệu trên mặt đất. Google mô tả sứ mệnh này bằng một câu hỏi đơn giản: phần cứng AI của hãng có thể hoạt động ngoài không gian hay không? “Một số điều chỉ có thể được thử nghiệm trong không gian,” công ty cho biết. “Đưa những TPU đầu tiên của chúng tôi lên quỹ đạo vào tuần tới sẽ giúp thu thập dữ liệu và bài học kinh nghiệm để định hướng các vụ phóng trong tương lai.”

Các thử nghiệm trên mặt đất đem lại đôi chút cơ sở để lạc quan. Google rung lắc phần cứng theo cả ba trục để mô phỏng chuyến đi trên tên lửa, khi từng linh kiện có thể phải chịu gia tốc từ 50 đến 100 g. Hãng chiếu chùm proton vào các TPU Trillium tại Phòng thí nghiệm Hạt nhân Crocker của UC Davis trong lúc chúng chạy những tác vụ AI, đồng thời theo dõi hiện tượng lật bit. Theo Travis Beals, giám đốc cấp cao của nhóm Paradigms of Intelligence thuộc Google, các con chip chịu được tổng liều bức xạ cao hơn mức chúng sẽ hấp thụ trong một sứ mệnh kéo dài năm năm. Trong một bài nghiên cứu trước đó, Google cho biết bộ nhớ băng thông cao của chip chỉ bắt đầu xuất hiện bất thường khi liều bức xạ đạt gần gấp ba mức dự kiến; ngay cả ở mức gấp 20 lần, không có chip nào hỏng hoàn toàn.

Nhiệt mới là bài toán khó hơn, và giới hạn 15 phút cho thấy điều đó rất rõ. Trên Trái đất, các trung tâm dữ liệu thổi không khí hoặc bơm nước qua chip để đưa nhiệt đi nơi khác. Trong chân không, không có môi trường nào mang nhiệt đi, vì vậy MVP dẫn nhiệt qua các ống dẫn nhiệt bằng nhôm và đồng tới bộ tản nhiệt; bộ phận này chỉ có thể thải nhiệt dưới dạng bức xạ hồng ngoại, một quá trình chậm hơn nhiều. Một trung tâm dữ liệu thực sự trên quỹ đạo cũng sẽ phải đối mặt với những hỏng hóc mà không kỹ thuật viên nào có thể sửa chữa, độ trễ khi truyền câu trả lời về mặt đất và chi phí phóng cao hơn nhiều so với mức khả thi về kinh tế. Google chưa công bố chi phí của dự án. Nghiên cứu của chính hãng kết luận rằng điện toán trên quỹ đạo chỉ có thể cạnh tranh với chi phí năng lượng của trung tâm dữ liệu mặt đất khi chi phí phóng giảm xuống dưới 200 USD mỗi kilogram; Google dự báo điều này có thể xảy ra vào khoảng giữa thập niên 2030.

Hiện tại, người dùng Gemini ở bất kỳ thị trường nào cũng chưa thấy gì thay đổi. Mọi câu trả lời vẫn đến từ trung tâm dữ liệu trên Trái đất, còn dữ liệu MVP tạo ra là số liệu đo đạc chứ không phải một dịch vụ mới. Google cũng không phải bên duy nhất tham gia cuộc đua. SpaceX đã phác thảo kế hoạch xây dựng các trung tâm dữ liệu AI trên quỹ đạo bằng công nghệ của Nvidia, có thể phóng vào cuối năm 2027, theo Yahoo Finance; thiết kế vệ tinh AI1 của hãng hướng tới công suất tính toán duy trì khoảng 120 kilowatt, cao hơn hơn 100 lần mức công suất của MVP. Jeff Bezos và Sam Altman của OpenAI cũng ủng hộ ý tưởng điện toán trên quỹ đạo.

MVP dự kiến cất cánh ngày 1 tháng 10 trên tên lửa Falcon 9 của SpaceX, từ Căn cứ Lực lượng Không gian Vandenberg ở California, trong khuôn khổ chuyến bay chia sẻ tải Transporter-18. Vệ tinh sẽ bay trên quỹ đạo đồng bộ Mặt trời từ hoàng hôn đến bình minh, lần theo ranh giới giữa ngày và đêm để các tấm pin luôn gần như liên tục đón ánh sáng Mặt trời. Dự kiến vệ tinh sẽ chạy các tác vụ trong khoảng một năm, dù phần cứng có thể ở trên quỹ đạo tới sáu năm trước khi rơi trở lại khí quyển. Năm 2027, Google dự định phóng hai vệ tinh để thử nghiệm các liên kết laser giữa chúng — công nghệ mà một chòm vệ tinh thực sự sẽ cần đến. Thiết kế được công bố của hãng hình dung các cụm gồm 81 vệ tinh bay cách nhau trong phạm vi một kilomet.

Sau vụ phóng, điều cần theo dõi không phải là tốc độ tính toán của MVP mà là thời gian vệ tinh có thể duy trì hoạt động. Nếu phiên chạy 15 phút kéo dài thành gần một giờ, trung tâm dữ liệu trên quỹ đạo sẽ bắt đầu giống một bài toán kỹ thuật hơn là khoa học viễn tưởng. Nếu không, hóa đơn điện của AI vẫn sẽ nằm chắc trên Trái đất.

Thẻ: Google, Sam Altman, Gemini, SpaceX, trung tâm dữ liệu, công nghệ vũ trụ