Trung tâm dữ liệu đầu tiên của Google trên vũ trụ đã hoạt động và đang làm thơ

Google vừa đạt một cột mốc đáng chú ý trong tham vọng đưa hạ tầng tính toán lên vũ trụ. Nguyên mẫu trung tâm dữ liệu không gian của dự án Suncatcher đã chính thức hoạt động và liên lạc được với mặt đất, sau khi được phóng hồi đầu tháng cùng hơn 100 tàu vũ trụ khác trên tên lửa Falcon 9 của SpaceX.

Điều đặc biệt: chip Tensor Processing Unit (TPU) đầu tiên trong không gian đang chạy mô hình Gemma 4 của Google DeepMind và thậm chí còn sáng tác thơ.

TPU đầu tiên trên quỹ đạo

Vệ tinh nguyên mẫu mang theo một chip TPU duy nhất và có khả năng tạo ra tối đa 1 kW điện. Mục tiêu của nó là mở đường cho các mạng lưới vệ tinh bay gần nhau trong tương lai, cùng thực hiện các khối lượng công việc suy luận (inference) lớn ngay trên quỹ đạo.

Tuy nhiên, mức tiêu thụ điện năng của TPU khiến nó chỉ có thể bật khoảng 20 phút mỗi lần, làm phức tạp thêm bài toán vốn đã khó nhằn là liên lạc giữa không gian và mặt đất.

Sau khoảng ba tuần thử nghiệm các hệ thống con của vệ tinh, tàu vũ trụ đã sẵn sàng làm việc. Khi các kỹ sư dưới mặt đất gửi lệnh nhắc đầu tiên trong tuần này, họ yêu cầu mô hình Gemma 4 viết một bài thơ haiku về việc ở trong không gian. Kết quả:

Blue marble below Data streams in silent grace Starlight feeds my core. ✨

Google cho biết đã thử nghiệm mô hình bằng những bài thơ ngắn chủ đề vũ trụ như vậy và — quan trọng hơn — yêu cầu tàu vũ trụ báo cáo về các điều kiện quỹ đạo xung quanh nó. Một phát ngôn viên nói với TechCrunch rằng vệ tinh đang hoạt động bình thường.

Thử thách từ bức xạ và nhiệt độ

Chiến dịch thử nghiệm đang diễn ra sẽ kiểm tra cách các chip hoạt động dưới áp lực nhiệt và trong môi trường bức xạ vũ trụ.

Google đã thử nghiệm TPU rất kỹ trong các máy gia tốc hạt trên Trái Đất, nhưng giờ họ cần xem tác động thực tế của bức xạ lên phần cứng ngoài không gian ảnh hưởng đến bộ xử lý như thế nào. Bức xạ có thể gây ra hiện tượng "bit flip" — làm thay đổi giá trị được lưu trong bộ nhớ máy tính — từ đó làm hỏng dữ liệu mà không kích hoạt các công cụ giám sát thông thường.

Thử nghiệm trên mặt đất cho thấy tác động của bức xạ sẽ ở mức tối thiểu với khối lượng công việc suy luận và là vấn đề lớn hơn đối với việc huấn luyện mô hình. Giờ đây, nhóm Google sẽ có cơ hội đánh giá những động lực này trong thực tế thay vì chỉ qua mô phỏng.

Bước tiếp theo: hai vệ tinh vào năm 2027

Nếu TPU trên tàu vũ trụ này chứng minh được năng lực, bước tiếp theo sẽ là phóng thêm hai vệ tinh được trang bị chip tiên tiến hơn vào năm 2027. Những tàu vũ trụ này sẽ hỗ trợ khả năng phát điện lớn hơn và trình diễn liên kết quang học giữa các vệ tinh.

Dự án Suncatcher của Google gần như là đơn vị duy nhất trong số các tầm nhìn về trung tâm dữ liệu vũ trụ lên kế hoạch sử dụng liên kết tốc độ cao giữa các vệ tinh để hỗ trợ khối lượng công việc phân tán gắn kết. Các trung tâm dữ liệu của SpaceX cũng dự kiến dùng liên kết laser nhưng sẽ bay cách nhau quá xa để chia sẻ khả năng xử lý hiệu quả.

Mối liên hệ chặt chẽ với SpaceX

Tầm nhìn của Google và SpaceX có mối liên hệ mật thiết. Alphabet, công ty mẹ của Google, nắm một khoản đầu tư đáng kể vào SpaceX. Và để phóng các trung tâm dữ liệu quỹ đạo, cả hai công ty đều sẽ cần Starship — tên lửa hạng nặng vẫn đang trong quá trình phát triển — đạt khả năng tái sử dụng hoàn toàn và nhanh chóng.

Trong một phân tích được bình duyệt công bố hồi đầu tháng, các nhà nghiên cứu của Suncatcher ước tính SpaceX sẽ cần phóng Starship 1.800 lần để đạt được mức giảm chi phí nhờ học hỏi tương tự như với các thế hệ tên lửa trước.

Suncatcher là một dự án "moonshot" kinh điển của Google — trọng tâm của công ty là thiết kế hạ tầng sao cho kinh tế vào những năm 2030. Tuy nhiên, để đi đến đích, có thể còn phụ thuộc vào cách phần còn lại của công ty phản ứng với áp lực và cơ hội của AI trong ngắn hạn. Alphabet vừa chứng kiến cổ phiếu lao dốc trong tuần này sau khi báo cáo rằng nỗ lực đưa AI vào mảng tìm kiếm đang làm tổn hại đến tăng trưởng doanh thu quảng cáo.

Với độc giả Việt Nam theo dõi xu hướng hạ tầng AI, câu chuyện này đáng chú ý ở chỗ nó cho thấy cuộc đua tính toán đang vượt ra ngoài các trung tâm dữ liệu trên mặt đất — nơi các ông lớn công nghệ đang cạnh tranh khốc liệt về điện năng và đất đai. Đưa AI lên quỹ đạo, dù còn nhiều thách thức về năng lượng và bức xạ, có thể là hướng đi dài hạn cho bài toán hạ tầng của thập kỷ tới.