谷歌即将进入太空领域。

皮查伊发表长文宣布，计划于10月1日启动Suncatcher项目的首次在轨测试，其计算能力相当于地面一台服务器。

早在去年11月，谷歌就已对外披露Suncatcher项目。

该项目被定义为谷歌的“长期研究”，旨在探索如何在太空中规模化部署计算能力。当时，谷歌宣布与卫星公司Planet合作，计划在2027年初先发射两颗原型卫星，以验证这一设想以及卫星之间能否通过激光进行相互通信。

人们常说计算能力的尽头是能源，而在太空中，不仅能持续接收更强的太阳能，还无需为服务器建造数据中心。

但这只是表面现象。Suncatcher的背后，实际上是谷歌自创立之初就怀有的终极浪漫幻想，与当前基于AI的商业现实之间的一次融合。

这是一个怎样的项目？

准确来说，谷歌这次送入太空的是一颗代号为MVP（最小可行产品）的卫星。它将搭乘SpaceX的Transporter-18拼车任务，由猎鹰9号火箭从加州范登堡太空军基地发射，进入一条几乎始终被阳光照射的低地球轨道。

这颗卫星的大小与冰箱相近，其卫星平台由旧金山的卫星成像公司Planet Labs提供。

卫星内部搭载了4颗谷歌自研的TPU，其总计算能力大约相当于地面数据中心的一台服务器。

电力供应来自太阳能板，输出功率约为1千瓦，大致够一台微波炉或吹风机使用。谷歌的计划是让Suncatcher运行大约一年。而卫星本身在轨道上最多可停留6年，之后将再入大气层烧毁。

皮查伊表示，此次任务的主要目的是测试硬件的性能和散热能力，考察TPU能否承受发射、辐射和散热这三大挑战。

轨道同样至关重要。

MVP进入的是一条“晨昏太阳同步轨道”。这条轨道让卫星始终沿着地球的晨昏线飞行，几乎能持续接收阳光照射。

在地面上，太阳能板受光照强度、昼夜交替以及阴雨天气的限制。但在外太空中，太阳辐射更强，同样面积的太阳能板所能产生的电能最高可达地面的8倍，并且几乎可以连续供电。

谷歌计划用81颗卫星组成一个半径约1公里的阵列，平均轨道高度约为650公里，并通过激光星间链路（自由空间光通信）将它们连接成一个计算集群。

尽管轨道空间广阔，但这些卫星仍需“紧密”排列。这是因为，要让太空计算能力与地面数据中心相当，卫星之间的通信必须既快又稳。

目前卫星间的激光链路速率大多在每秒1到100吉比特之间，且是为“远距离、低带宽”场景设计的。

但谷歌的核心目标是训练AI，因此这个阵列需要“极短距离、极高带宽”。

据谷歌预测，要运行分布式训练，单条链路需要达到每秒10太比特的聚合带宽。距离拉近后，所需的接收光功率会大幅下降。

其精度大致相当于让两颗高速移动的卫星，在几英里外对准对方一个硬币大小的目标。

正如前文所述，将AI芯片送入太空，谷歌的工程师需要克服三大难关。

第一关是发射本身。火箭升空大约需要飞行10分钟，卫星在此期间会承受持续的加速，局部组件可能瞬间承受50到100倍的重力加速度，并且还要经受剧烈振动。

发射前，团队在三个轴向上对卫星进行了测试，以模拟火箭的振动频率。

第二关是辐射。

太空中的宇宙射线和太阳活动可能导致电子元件发生“位翻转”。这意味着单个粒子撞击后，可能将一个比特从0变为1，从而导致计算错误。

为了对抗辐射，谷歌将TPU放入加州大学戴维斯分校的加速器中，用67 MeV的质子束进行轰击，同时让其运行AI任务。

初步结果显示，芯片承受住了相当于5年以上任务的辐射剂量。

不过，显存方面仍然出现了一些无法纠正的错误。谷歌表示，这个错误率“对推理来说大致可以接受”，至于对训练的影响，还需要进一步研究。

第三关是散热。

太空是真空环境，没有空气对流，风扇完全无法使用，而AI芯片的发热量又极大。

因此，谷歌的方案是使用一层可变形的“导热界面材料”将芯片连接到铝和铜制成的热管上，再将热量传导至一块散热板，通过辐射散发到太空中。

问题在于，散热板的散热能力有限。因此在此次测试中，TPU只能断断续续地运行，每次大约15分钟，运行后必须停机，等待散热板将热量排出。

谷歌将在这颗卫星上运行Gemini模型进行测试，但无法使其持续工作。

该项目由谷歌高级总监特拉维斯·比尔斯牵头，他所在的部门名为“Paradigms of Intelligence”（智能范式）。

皮查伊强调，这是通往“轨道数据中心”的一块垫脚石，并非一次产品发布。

2027年，谷歌还计划再发射两颗原型卫星，专门用于验证激光星间链路。

至于Suncatcher何时能从“项目”变为“产品”，皮查伊表示，那还需要很多年。

一切的动机是什么？

训练和运行大模型需要消耗多少电力，这已不是什么秘密。

2026年，全球所有超大规模数据中心厂商都在四处寻找电力。从美国弗吉尼亚的数据中心走廊，一路抢到爱尔兰。地面上的电力资源，能争夺的都已所剩无几。

谷歌的思路是，与其在地面上争抢电力、土地和水资源，不如到外太空寻找机会。

除了太阳能本身，太空中没有居民、没有农田、没有社区反对，也省去了为服务器建造数据中心、连接电网、消耗水进行冷却等一系列麻烦。

谷歌在论文中表示，太阳输出的功率是人类总发电量的一百万亿倍以上。

Suncatcher的另一大特点是其模块化设计。

在许多科幻作品中，太空研究中心通常是“巨构建筑”，体积庞大，内部装满计算机。

但谷歌没有选择这种方式。论文中专门讨论过这种“整体式”方案，结论是这种结构需要依靠人类或机器人在太空中现场组装，碰撞规避更复杂，结构强度要求还会增加重量和复杂度。

谷歌的选择是使用一批更小的卫星，保持非常近的队形编队飞行。

这样做的好处是可扩展性。需要更多计算能力，就多发射几颗卫星，理论上可以像搭积木一样无限扩展，直到将整条晨昏轨道带填满。

理论上可行，不代表经济上划算。

谷歌计算过，目前将一公斤载荷送入低地球轨道的成本大约在1500到2900美元之间。然而，这个价格只是估算，具体情况取决于当次的发射需求，实际成本可能更高。

谷歌表示，要使Suncatcher真正可行，成本需要降至大约每公斤200美元。

为什么是200美元？

因为美国数据中心的用电成本大约是每千瓦每年570到3000美元。如果发射成本能降至每公斤200美元，那么将发射成本分摊到卫星的整个生命周期中，按每千瓦计算，就可能与地面数据中心的能源成本大致相当。

谷歌表示，实现每公斤200美元的目标需要两个前提：SpaceX的星舰顺利投入使用，并且之后能做到一年发射180次。

因此，谷歌预计，至少要到2035年才能实现。

到那时，天基数据中心的发射和运营成本，按每千瓦每年计算，就可能与同等规模地面数据中心的能源成本持平。

当然，到那时，地面数据中心的用电成本本身也会变化，可能更高，也可能更低。

虽然2035年还很遥远，但太空竞赛已经打响。

马斯克早就说过，SpaceX“要做”太空数据中心。皮查伊发帖宣布MVP升空后，马斯克回复了他两个火箭表情。

随后马斯克又表示：“太空中的计算能力总量，显然会趋近于全部计算能力的100%。”

亚马逊创始人贝索斯也说过类似的话，他称10年后，太空中会出现吉瓦级的数据中心。前谷歌CEO埃里克·施密特收购了火箭公司Relativity Space，也计划将数据中心送入太空。

创业公司Starcloud已将一颗搭载英伟达H100的卫星送入轨道，并表示，有朝一日要建造一座5吉瓦、横跨4公里太阳能阵列的太空数据中心。

谷歌的MoonShot

如果仅从商业角度理解Suncatcher，其实没什么可说的。毕竟花大把资金将芯片送入太空，难道只是为了省点电？

因为商业只是它的外壳。真正让这个项目得以成立的根源，是谷歌自创立之初就埋下的、一种名为“登月”的文化。

故事要从2005年讲起。

那一年，斯坦福教授塞巴斯蒂安·特龙带领一群学生，制造了一辆名为Stanley的无人车，参加了美国国防高级研究计划局举办的大挑战赛。

比赛要求无人车穿越一条位于加州、132英里的越野赛道。

Stanley跑完了全程，赢得了冠军，一战成名。

在那场比赛的观众中，有谷歌的创始人拉里·佩奇和谢尔盖·布林，据说他们还进行了乔装打扮。

他们不仅来看比赛，还准备在比赛中挖人。

2007年，佩奇将特龙请进了谷歌，并给予了他几乎不受限制的资源。

特龙没有让人失望。他为无人车配备的那套360度车载摄像系统，后来演变成了谷歌街景。2009年1月，他又发起了自动驾驶项目Project Chauffeur。这个项目最终成长为今天的无人驾驶公司Waymo。

于是佩奇给了他一个史无前例的职位——谷歌第一位“其他事务总监”。专门负责那些“投资人看不懂、但很酷”的事情。

光有特龙还不够。佩奇还看上了另一个人，阿斯特罗·泰勒。

泰勒是卡内基梅隆大学的人工智能博士，在加入谷歌前连续创业，做过可穿戴公司BodyMedia，也做过用AI进行投资的基金Cerebellum Capital。

佩奇曾表示，他看中的正是泰勒这份“将疯狂点子变成生意”的履历，于是将他招进来担任“新产品总监”。

1962年9月12日，时任美国总统肯尼迪在莱斯大学演讲，“We choose to go to the moon in this decade”，即我们决定在十年内登月。到了1969年，阿波罗11号真的实现了。

从此，“moonshot”这个词在英语中就代表了“公开、有期限、技术上离谱、但硬是调动资源干成”的那种宏大目标。

佩奇和布林都上过蒙台梭利学校。佩奇曾表示：“我们都上过蒙台梭利学校，我想正是那种‘不服从规则与命令、自我驱动、对世界不停发问、做事与别人不太一样’的训练，让我们有点不一样。”

2010年，谷歌内部出现了一个半秘密的实验室，即Google X，由泰勒和特龙牵头，专门用于承载这种“登月”文化。

泰勒说，阿波罗计划就是X的精神原型，将不可能变为可能。

他还总结出一条反直觉的规律：让人去做一件好10倍的事，比让人去做好10%的事更容易。因为10%的改进，还是在老路上与所有人比拼聪明；而10倍的目标，会逼着人彻底换一条路。

后来Google X直接更名为X, The Moonshot Factory（登月工厂）。正是如此，泰勒后来也被称为“登月队长”。

X与普通的企业研究院不同。普通研究院忙着为母公司的主营业务进行改进，而X的任务是解决谷歌核心业务之外的难题。它不背负营收指标，也无需按时交付产品。

此时再回头看Suncatcher，一切就顺理成章了。

谷歌在官方博客中，明确将其与两个“前辈”并列，分别是10多年前起步的量子计算和15年前的自动驾驶。

Suncatcher是谷歌登月传统中的新成员。

它与它的前辈们一样，在诞生之初看起来都很疯狂。但也正是这种“先不管划不划算、先把不可能试一试”的文化，才是谷歌敢于将服务器送入太空的核心原因。

本文来自微信公众号“字母AI”，作者：苗正，36氪经授权发布。