Google tính toán: Starship phải phóng 1.600 lần mới đủ cho trung tâm dữ liệu ngoài vũ trụ

Google vừa đánh dấu một cột mốc quan trọng trong tham vọng đưa hạ tầng tính toán lên quỹ đạo: lần đầu tiên đưa một trong những con chip tiên tiến nhất của mình vào không gian. Vệ tinh nguyên mẫu này được phóng bằng tên lửa SpaceX từ California, mở ra chặng đường dài phía trước cho tham vọng trung tâm dữ liệu ngoài vũ trụ của gã khổng lồ công nghệ.

Chip TPU đầu tiên hoạt động trong quỹ đạo

Vệ tinh được chế tạo bởi Planet Labs, mang theo Tensor Processing Unit (TPU) — dòng chip do Google phát triển để cạnh tranh với GPU của Nvidia. Nhiệm vụ của nó là chứng minh TPU có thể hoạt động bình thường trong môi trường khắc nghiệt của vũ trụ.

Cụ thể, vệ tinh phải giải quyết ba bài toán hóc búa:

• Cung cấp nguồn điện liên tục công suất một kilowatt cho chip
• Làm mát chip trong điều kiện chân không, nơi không có không khí để tản nhiệt
• Chạy thử một loạt mô hình AI để kiểm tra xem có lỗi gì phát sinh không

"Chúng tôi đã thử nghiệm trên mặt đất, nhưng không có bài kiểm tra nào tốt bằng thực tế cả", Travis Beals, giám đốc điều hành dự án Project Suncatcher của Google, chia sẻ.

Sau khi được kích hoạt, vệ tinh sẽ chạy TPU theo từng đợt 15 phút nhằm tránh quá tải hệ thống điện và tản nhiệt. Đây là nguyên mẫu dựa trên nền tảng tiêu chuẩn của Planet Labs, nhưng hai công ty đang phát triển một bản demo dự kiến bay vào năm sau, với hai vệ tinh được thiết kế chuyên biệt hơn cho tính toán hiệu năng cao. Phiên bản tương lai sẽ thử nghiệm liên lạc bằng laser giữa các vệ tinh.

Đáng chú ý, Suncatcher không phải là payload AI duy nhất trên chuyến bay này. Tên lửa SpaceX mang theo hơn một trăm payload khác nhau, bao gồm cả các sứ mệnh từ Satlyt và Cowboy Space Company.

Khác biệt nằm ở tầm nhìn dài hạn

Điều khiến dự án của Google khác biệt so với các startup kia — và cả với chính SpaceX — là tính chất dài hạn của nó.

Beals gọi đây là một "canh bạc dài hạn" (long-term moonshot), tập trung vào việc xây dựng cho hạ tầng không gian và khối lượng công việc AI của tương lai. Google hình dung một mạng lưới 81 vệ tinh bay theo đội hình khép kín, xử lý song song với nhau.

"Băng thông và độ trễ giữa các TPU thực sự rất quan trọng khi bạn chạy khối lượng công việc đa rack… chúng tôi đang nhìn xa hơn những gì tồn tại hôm nay, mà là năm năm tới sẽ ra sao", Beals nói.

Lý do chính: các tên lửa cần thiết để mở rộng trung tâm dữ liệu quỹ đạo một cách hiệu quả về chi phí vẫn chưa tồn tại.

Con số 1.600 lần phóng và bài toán chi phí

Hôm thứ Năm, Google công bố phiên bản đã qua bình duyệt của sách trắng về trung tâm dữ liệu quỹ đạo — một trong những phân tích nghiêm ngặt nhất hiện có về cách đưa năng lực tính toán lên không gian. Bài báo sẽ được đăng trên tạp chí Joule.

Điểm đáng chú ý nhất là cách Google nhìn nhận về khả năng tiếp cận không gian. Dù nhóm nghiên cứu nhấn mạnh phân tích của họ không phải là một nghiên cứu khả thi kinh tế, nó vẫn phác họa góc nhìn của công ty về việc tên lửa sẽ ngày càng rẻ đi.

Lập luận rằng SpaceX đã đạt được đường cong học hỏi giúp giảm giá khoảng 20% mỗi năm kể từ khi phóng Falcon 1, các tác giả tin rằng có thể kỳ vọng giá phóng gần 200 USD/kg vào năm 2035.

Vậy để đạt được điều đó cần gì? Dựa trên lượng payload mà Falcon 9 đã phóng, họ cho rằng quỹ đạo giảm chi phí tương tự sẽ đòi hỏi Starship phải đưa 370.000 tấn payload lên quỹ đạo. Con số này tương đương khoảng 1.800 lần phóng trong mười năm tới, tức 180 chuyến mỗi năm — và đó là trong điều kiện mỗi sứ mệnh chở được 200 tấn.

Đây là một yêu cầu rất lớn đối với phương tiện chưa từng bay quá năm lần trong một năm. SpaceX dự đoán sẽ bay nhiều hơn thế — Elon Musk từng gợi ý Starship có thể đạt tần suất bay mỗi giờ vào năm 2029 — nhưng Musk vốn nổi tiếng với những tuyên bố như vậy.

Tin tốt: chip có thể sống sót trong bức xạ vũ trụ

Tin tích cực từ nghiên cứu cập nhật của Google là các chip của họ có khả năng chịu được bức xạ không gian. Công ty từng phải làm lại thử nghiệm bắn phá chip trong máy gia tốc hạt sau khi nhận ra cấu hình chip cung cấp khả năng che chắn nhiều hơn so với thực tế. Điều này tạo ra nhiều lỗi hơn một chút trong mạch logic, nhưng Google vẫn tự tin chip có thể xử lý khối lượng suy luận lớn trên quỹ đạo trong suốt vòng đời năm năm của vệ tinh.

"Tỷ lệ lỗi rất thấp nếu bạn nghĩ đến các phép suy luận thông thường, kiểu như một phần triệu. Mặt khác, nó đã là vấn đề với những đợt huấn luyện quy mô lớn, nơi bạn có hàng nghìn chip chạy liên tục trong nhiều tháng", Beals cho biết.

Ý nghĩa với thị trường công nghệ

Với độc giả Việt Nam, câu chuyện này phản ánh một xu hướng đáng chú ý: cuộc đua hạ tầng AI đang vượt ra khỏi biên giới Trái Đất. Khi nhu cầu tính toán cho AI tăng vọt, các ông lớn công nghệ buộc phải tìm kiếm không gian mới — cả về nghĩa đen lẫn nghĩa bóng.

Tuy nhiên, khoảng cách giữa tham vọng và thực tế vẫn rất lớn. Với chi phí phóng hiện tại và năng lực sản xuất tên lửa hạn chế, trung tâm dữ liệu ngoài quỹ đạo vẫn là câu chuyện của thập kỷ tới, chứ không phải vài năm tới. Các doanh nghiệp Việt Nam đang cân nhắc chiến lược cloud và AI dài hạn có thể theo dõi hướng đi này như một tín hiệu về tương lai của hạ tầng tính toán toàn cầu.