Google thử nghiệm chip AI trên quỹ đạo

Ngày 24/9, Google công bố kế hoạch thực hiện thử nghiệm đầu tiên trên quỹ đạo trong khuôn khổ Dự án Suncatcher, dự án nghiên cứu dài hạn nhằm tìm hiểu liệu không gian có thể trở thành nơi đặt hạ tầng tính toán cho trí tuệ nhân tạo quy mô lớn hay không. Theo kế hoạch, một vệ tinh nguyên mẫu sẽ được phóng trong nhiệm vụ chia sẻ Transporter-18 của SpaceX, dự kiến ngày 1/10.

Vệ tinh thử nghiệm mang tên MVP, có kích thước tương đương một chiếc tủ lạnh và được trang bị 4 bộ xử lý Tensor Processing Unit (TPU) do Google phát triển. Đây là các chip chuyên dụng được Google sử dụng cho những tác vụ trí tuệ nhân tạo, bao gồm huấn luyện và suy luận mô hình.

Mục tiêu trước mắt của Google là kiểm tra khả năng hoạt động của chip AI trong môi trường không gian, thay vì vận hành một trung tâm dữ liệu hoàn chỉnh. Google sẽ đánh giá tác động của rung chấn, gia tốc khi phóng, bức xạ, chân không và nhiệt độ lên phần cứng.

Các thử nghiệm trên mặt đất cho thấy TPU Trillium có khả năng chống bức xạ, song khả năng hoạt động ổn định trong điều kiện quỹ đạo vẫn cần được kiểm chứng. Tản nhiệt cũng là thách thức lớn, bởi môi trường chân không không thể sử dụng phương pháp làm mát bằng không khí như trên Trái Đất. Google đang thử nghiệm hệ thống ống dẫn nhiệt và bộ tản nhiệt để truyền nhiệt từ chip ra môi trường.

Theo Ars Technica, trong thử nghiệm ban đầu, các TPU chỉ hoạt động khoảng 15 phút mỗi lần trước khi cần dừng để hệ thống tản nhiệt xử lý lượng nhiệt tích tụ. Google dự kiến chạy các mô hình Gemini trên những chip này trong quá trình thử nghiệm.

Vì sao Google muốn đưa AI lên vũ trụ?

Ý tưởng của Dự án Suncatcher xuất phát từ nhu cầu ngày càng lớn về năng lực tính toán và điện năng cho AI. Google nghiên cứu khả năng triển khai các vệ tinh mang chip TPU thành những cụm tính toán trên quỹ đạo thấp, thay vì tập trung toàn bộ hạ tầng trên mặt đất.

Năng lượng Mặt Trời là lợi thế chính mà Google hướng tới. Theo nghiên cứu của công ty, trong một số quỹ đạo phù hợp, các tấm pin Mặt Trời có thể tạo ra lượng điện cao hơn tới 8 lần so với trên Trái Đất và tiếp nhận ánh sáng gần như liên tục, qua đó giảm nhu cầu lưu trữ năng lượng. Về dài hạn, mỗi vệ tinh có thể mang hàng chục TPU và liên kết với các vệ tinh khác bằng laser để hình thành một hệ thống tính toán phân tán.

Google cho rằng kết nối tốc độ cao là điều kiện cần để các vệ tinh phối hợp xử lý những mô hình AI lớn. Nghiên cứu công bố năm 2025 của công ty mô tả mạng lưới vệ tinh ở quỹ đạo thấp, bay thành cụm và truyền dữ liệu qua liên kết quang học. Trong thử nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm, Google từng đạt tổng tốc độ truyền 1,6 terabit/giây giữa hai thiết bị.

Trung tâm dữ liệu ngoài không gian còn nhiều thách thức

Để đưa Dự án Suncatcher từ thử nghiệm lên quy mô lớn, Google vẫn phải giải quyết nhiều bài toán về bức xạ, tản nhiệt, truyền dữ liệu và điều khiển vệ tinh. Các vệ tinh cần duy trì kết nối laser tốc độ cao để phối hợp xử lý những tác vụ AI lớn, đồng thời giữ đội hình ổn định khi liên tục di chuyển trên quỹ đạo.

Chi phí phóng cũng là rào cản đáng kể. Google cho rằng mô hình này có thể khả thi hơn khi chi phí đưa thiết bị lên quỹ đạo tiếp tục giảm. Tuy nhiên, đây vẫn là tính toán cho khả năng dài hạn, chưa phải mô hình thương mại đã được chứng minh.

Sau chuyến thử nghiệm đầu tiên, Google dự kiến tiếp tục nghiên cứu và từng đặt mục tiêu đưa hai vệ tinh nguyên mẫu lên quỹ đạo vào năm 2027 để kiểm tra phần cứng và công nghệ liên kết quang học.