Google 4枚TPU將於10月1日進行太空軌道測試

Google將於10月1日發射搭載4枚Trillium TPU的原型衛星，確認用於地面資料中心的AI晶片能否在發射衝擊、太空輻射與真空環境下的冷卻條件中正常運作。這將是該晶片首次進行軌道測試。

Google預計把「Suncatcher計畫」衛星搭載於SpaceX的Transporter-18共乘發射任務，從美國加州范登堡太空軍基地升空。這枚衛星由Google與衛星影像公司Planet共同開發。

Google在官方部落格表示，這枚衛星將搭載4枚Trillium世代TPU。TPU是Google為AI訓練與推論自行開發的專用半導體。

發射過程將是第一個考驗。火箭進入低地球軌道的約10分鐘內，衛星會承受強烈震動與最高達10倍重力的加速度，個別零組件可能受到50至100G的力量。

Google研究團隊在地面上沿三個軸向搖晃衛星，重現發射時產生的震動。實際發射時，晶片與衛星結構必須承受這類震動與加速度，同時維持正常運作。

輻射也是關鍵變數。太陽活動與宇宙射線可能導致電子零組件的記憶體與運算發生錯誤，因此Google曾在加州大學戴維斯分校克羅克核能實驗室的質子束設施中測試TPU。

研究人員在照射輻射期間執行AI工作，觀察記憶體中的0變成1，也就是位元翻轉，對運算造成的影響。Google說明，地面測試顯示，Trillium TPU承受的輻射量已超過預期5年太空任務所累積的總游離劑量。

不過，地面測試結果並不代表晶片能在實際軌道環境中長期運作。本次發射收集的資料將用於進一步確認TPU的抗輻射能力與運算穩定性。

冷卻被視為太空AI基礎設施最棘手的課題之一。由於無法像地面資料中心一樣使用空氣或冷卻水，晶片產生的熱量必須透過散熱器，以輻射方式排放至太空。

Google曾在熱真空艙中測試結合熱導管與散熱器的冷卻結構。本次任務將測量這套結構在具備真空與溫度變化的實際太空環境中，能以多高效率排放熱量。

Google的長期構想是在單枚衛星上搭載數十枚TPU，並以衛星群形式運作。若要連接衛星之間的AI工作，就需要能在短距離提供高頻寬的雷射通訊，以及衛星位置控制技術。

Google研究的衛星群配置中，多枚衛星將以近距離飛行，並透過光通訊交換資料。Google研究人員在研究論文中表示，地面測試顯示，一對光收發器可實現單向800Gbps、雙向合計1.6Tbps的頻寬。

Google先前已公開最早於2027年初發射2枚衛星、測試衛星間通訊的計畫。Google公開2027年初發射2枚衛星計畫的內容包括驗證兩枚衛星之間的高頻寬通訊，但本次Transporter-18任務則聚焦於單枚衛星的硬體存活能力與冷卻性能。

本次發射並非立即在太空建置商用資料中心，而是處於研究與實證階段。Google將先確認TPU能否承受發射與軌道環境，接著預計透過2027年進行的衛星間雷射通訊測試，擴大驗證範圍。