
Google 自主研发的轨道计算卫星原型机,今日随 SpaceX 火箭从加州发射升空——这是这家科技巨头首次将自研高端芯片送入太空。
该卫星由 Planet Labs 建造,核心目标是验证 Google 自研的张量处理单元(TPU)能否在太空环境中稳定运行。TPU 是 Google 对标英伟达 GPU 的 AI 专用芯片,此次上天意味着要解决持续供能一千瓦、芯片散热,以及运行多轮模型测试等一系列工程难题。
Google 负责 Project Suncatcher 项目的高管 Travis Beals 表示:"我们在地面做了大量测试,但没有任何测试能完全替代真实太空环境。"
单次运行 15 分钟,星间激光通信已在规划中
卫星正式启用后,将以 15 分钟为周期轮换启动 TPU,以避免对卫星的供电和热管理系统造成过大压力。当前的卫星基于 Planet Labs 的标准平台开发,两家公司还在合作推进下一代演示任务,预计明年发射——届时两颗卫星将专为高性能计算设计,并尝试通过激光通信链路实现星间协作。
长远目标:81 颗卫星编队组网
Suncatcher 并非 SpaceX 此次任务的唯一 AI 载荷。该火箭共携带超过 100 个不同有效载荷,任务方还包括 Satlyt 和 Cowboy Space Company 等初创公司。但 Google 的差异化在于,这是一项"长期押注"。
Beals 将其形容为"长期登月计划",核心是面向未来太空基础设施和 AI 工作负载进行构建。Google 的远期愿景是由 81 颗卫星近距编队飞行,并行处理数据。
"在多机架工作负载场景下,TPU 之间的带宽和延迟至关重要。我们不能只关注当前存在的工作负载,还要预判五年后的需求。"Beals 说。这一判断背后有一个关键制约:能以合理成本规模化扩展轨道数据中心的火箭,目前尚不存在。
周四当天,Google 还在学术期刊 Joule 上发布了轨道数据中心白皮书的同行评审版本,被认为是该领域最严谨的分析报告之一。
发射成本预判:2035 年每公斤降至 200 美元?
白皮书的一个重要议题是进入太空的成本路径。尽管研究者强调这不是一份经济可行性研究报告,但其中对 SpaceX 定价趋势的分析值得关注。Google 认为,自 Falcon 1 发射以来,SpaceX 已实现约每年 20% 的"学习曲线"成本下降;据此推算,到 2035 年有望将每公斤发射价格压至接近 200 美元。
实现这一目标需要多少运力?基于 Falcon 9 的发射数据,报告认为 Starship 若要走完同样的成本下降曲线,需要累计向轨道投送约 37 万吨载荷。按每次任务运送 200 吨计算,这意味着未来 10 年内需完成约 1800 次发射,即年均 180 次——这对一款从未在一年内飞行超过 5 次的载具而言,显然是巨大挑战。
辐射测试结果:TPU 可胜任推理,但大规模训练仍有风险
Google 也在白皮书中更新了辐射测试结论。经过粒子加速器轰击测试(期间因发现芯片配置提供的屏蔽效果超出实际太空环境预期而重新调整方案),芯片逻辑电路的错误率有所上升,但团队仍然相信其 TPU 可以承受轨道推理工作负载在卫星五年寿命周期内的运行。
Beals 指出:"对于典型推理操作,错误率大约是百万分之一,非常低。但如果你要做大规模训练——成千上万块芯片连续运行数月——这个错误率就会成为问题。"


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