Google anunció el martes un nuevo proyecto ambicioso: el lanzamiento de constelaciones de satélites alimentados por energía solar, equipados con sus propias unidades de procesamiento tensorial (TPU), para crear centros de datos orbitales de IA.

«En el futuro, el espacio podría ser el mejor lugar para escalar la computación de IA», escribieron ejecutivos de Google en una publicación de blog, donde explican que los paneles solares pueden ser ocho veces más eficientes en el espacio que en la Tierra y pueden generar energía de forma continua.

La disponibilidad de energía se ha convertido en un factor limitante para la construcción de centros de datos terrestres, por lo que la perspectiva de una fuente abundante de energía limpia e ininterrumpida resulta, sin duda, muy atractiva.

Sin embargo, como señala Google, la realización de este plan requiere superar importantes desafíos, uno de los cuales es encontrar suficientes cohetes para colocar una cantidad útil de infraestructura en órbita. A pesar de que SpaceX está en camino de realizar más de 140 lanzamientos este año, la capacidad de lanzamiento no es fácil de conseguir.

El costo de lanzamiento es otra consideración importante. Suponiendo que los precios de lanzamiento se reduzcan a 200 dólares por kilogramo para mediados de la década de 2030, Google sostiene que los centros de datos espaciales serán prácticamente comparables a sus equivalentes terrestres en cuanto a costes energéticos. Los precios de lanzamiento actuales superan en más de diez veces el coste que Google desea alcanzar.

La infraestructura de IA también necesita redes rápidas y resilientes, y actualmente los proveedores las ofrecen mediante fibra óptica y/o cables de cobre. Para el Proyecto Suncatcher, Google transmitirá los datos de forma inalámbrica a través del casi vacío de la órbita terrestre.

Mediante la multiplexación espacial, una técnica para aumentar el rendimiento utilizando múltiples flujos de datos independientes, Google espera poder conectar un gran número de satélites a velocidades de «decenas de terabits por segundo».

Google afirma haber demostrado ya la eficacia de esta técnica con sistemas ópticos de 800 Gbps, pero admite que dichos sistemas requerían un alto consumo energético.

«Alcanzar este ancho de banda requiere niveles de potencia recibida miles de veces superiores a los habituales en despliegues convencionales de largo alcance», explicó Google. Dado que la potencia recibida disminuye inversamente con el cuadrado de la distancia, podemos superar este desafío haciendo volar los satélites en una formación muy compacta, a kilómetros o menos.

En otras palabras, estas constelaciones de computación deberán ser bastante densas. En una simulación, Google propone un grupo de 81 satélites que vuelan a una distancia de entre 100 y 200 metros entre sí, en una formación de dos kilómetros de diámetro y a una altitud de 650 kilómetros.

Si Google logra poner en órbita una flota suficientemente grande de TPU y consigue que la red de comunicaciones espaciales sea fiable, el equipo aún deberá resistir el implacable entorno espacial.

La fuente de energía que hace tan atractiva la idea de una supercomputadora de IA espacial también emite radiación ionizante, lo cual no es precisamente bueno para la electrónica. En la Tierra, estamos protegidos de gran parte de esta radiación por el campo electromagnético del planeta y su densa atmósfera. Sin embargo, en órbita, estas protecciones no son tan fuertes.

Google ya está investigando versiones de sus TPU resistentes a la radiación. Y, al parecer, la empresa quizá no necesite hacer mucho para mantenerlos operativos. En las pruebas, Google expuso sus aceleradores TPU v6e (nombre en clave Trillium) a un haz de fotones de 67 megaelectronvoltios para comprobar su resistencia a la radiación.

Los resultados mostraron que el componente más sensible del acelerador eran sus módulos de memoria de alto ancho de banda, que comenzaron a presentar irregularidades tras una dosis acumulada de 2 krad(Si), casi tres veces superior a la que se esperaría que el chip soportara en un entorno protegido durante su misión de cinco años.

Google realizó pruebas del sistema en la Tierra y documentó estos esfuerzos en un documento previo a la publicación. La empresa planea lanzar dos satélites prototipo en 2027 para evaluar con mayor profundidad su hardware y la viabilidad de los centros de datos en órbita.

Google no es la primera en sugerir el espacio como la próxima frontera de los centros de datos.

En 2017 informamos sobre una startup que aspiraba a lograrlo, pero su proyecto nunca llegó a la órbita.

Hewlett Packard Enterprise (HPE) lleva años trabajando en plataformas informáticas espaciales. Su primera unidad, Spaceborne, se lanzó en 2017 y pasó casi dos años a bordo de la EEI, pero sufrió fallos en una de sus cuatro fuentes de alimentación redundantes y en nueve de sus veinte unidades SSD. Axiom Space también lanzó un prototipo informático similar a la EEI en agosto.

El mes pasado, el fundador y presidente ejecutivo de Amazon, Jeff Bezos, predijo que, en las próximas dos décadas, los centros de datos a escala de gigavatios llenarán el espacio, alimentados por un flujo ilimitado de fotones solares. Y el sábado pasado, Elon Musk anunció que SpaceX construirá centros de datos en órbita.