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算力与基础设施

轨道上的 TPU 回了第一句话:谷歌 Suncatcher 跑通在轨推理

谷歌 10 月 30 日披露,Project Suncatcher 原型卫星完成在轨首次 AI 推理:星载 Gemma 4 在数据中心级 Trillium TPU 上生成俳句,并在飞经挪威斯瓦尔巴时下传。官方称这是数据中心级 TPU 首次在轨道返回模型响应。热应力与辐射测试尚未开始,2027 年目标为两颗互联卫星。

来源:The Register:Google's AI satellite sends a very expensive haiku to Earth原标题:Google's AI satellite sends a very expensive haiku to Earth查看原文
近地轨道卫星与展开的太阳能翼,下方为地球弧线与极光带,前景漂浮太阳能板剪影,顶部白色中文标题:轨道上的推理首秀

图片来源:北京拓实科技原创(AI 生成封面)

发生了什么

谷歌 10 月 30 日在其研究博客披露,Project Suncatcher 原型卫星完成了在轨首次 AI 推理。地面站在一次过境窗口把提示词上行至星上,星载 Gemma 4 开源模型生成了一首关于身处太空的俳句;卫星飞经挪威斯瓦尔巴(Svalbard)上空时完成下传,确认链路打通。

项目负责人、谷歌 Paradigms of Intelligence 高级总监 Travis Beals 称这是该任务的「Hello World」里程碑,并将该结果表述为首次由数据中心级 TPU 在轨道上返回 AI 响应。该卫星 10 月 1 日随 SpaceX Transporter-18 拼车任务入轨,由谷歌与对地观测公司 Planet 合作建造。

硬件与真实限制

  • 星上搭载 4 颗 Trillium 代 TPU,太阳能阵列供电约 1 kW。据 TechCrunch 报道,受功率限制一次只能点亮 1 颗,单次可运行约 20 分钟,星地通信窗口的排布同样棘手。
  • 在俳句之后,团队又测试了太空主题的打油诗,以及让模型报告载荷系统技术状态的遥测类提示词。后者才是验证芯片与卫星总线是否真正连通的手段。
  • 谷歌称下一阶段将评估 TPU 在热应力与辐射暴露下的表现,2027 年的目标是两颗互联卫星,验证星间激光链路。

地面上已经做过的功课

辐射与散热是两条绕不过的硬约束。真空中没有空气带走热量,芯片每一瓦功耗只能靠辐射器排出,效率远低于地面机房的冷板与冷水机组;这条限制会随芯片数量线性放大,而谷歌的长期设想是数十颗卫星密集编队。

辐射侧,谷歌此前在加州大学戴维斯分校 Crocker 核实验室用 67 MeV 质子束对 Trillium TPU 做了辐照测试。据 The Register 引述的谷歌研究,高带宽存储在累计约 2 krad(Si) 后出现异常,约为其 750 rad(Si) 最低耐受要求的三倍。按典型 Transformer 负载约每 17 rad 一次静默数据错误的观测值推算,在约 150 rad(Si)/年 的轨道剂量下、每秒一次推理,失败概率约为每 300 万次推理 1 次——对推理可接受,对训练尚无结论。

经济性仍是开放问题

谷歌的测算是:若入轨成本降到每公斤 200 美元,发射费用在卫星寿命内摊销后约为 810 至 7500 美元每千瓦每年,与美国地面数据中心 570 至 3000 美元每千瓦每年的电费区间接近;谷歌预计 SpaceX 可能在 2035 年前后达到这一水平,这也是它选择提前十年做原型的原因。Beals 本人对媒体表示,五年内在轨计算不会比地面便宜。

不确定之处

  • 官方博客未披露 TPU 代际、芯片数量、Gemma 4 具体规格、轨道高度与功率预算,也没有给出任何性能数字。
  • 「首次」的口径限于谷歌自家的数据中心级 TPU,并非首次在太空运行任何 AI 模型;Starcloud 已在 2025 年 11 月于星上运行英伟达 H100。
  • 单星四芯片、在轨约一个月,样本量不足以判断长期可靠性;单粒子翻转对训练任务的影响、系统级加固手段的有效性均待研究。
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