Güneş, insanlığın toplam elektrik üretiminin 100 trilyon katından daha fazla enerji üretiyor. Yörüngedeki güneş panelleri, Dünya’daki benzerlerine göre sekiz kat daha verimli olabiliyor ve ağır pil depolamasına ihtiyaç duymadan neredeyse sürekli olarak enerji üretebiliyor. Bu gerçekler, Google araştırmacılarından oluşan bir ekibin yapay zekayı ölçeklendirmek için en iyi yerin Dünya değil de uzay olup olmadığını sormasına yol açtı.
Google’ın en son uzay görevi olan Suncatcher Projesi, işlemcilerle donatılmış ve lazer tabanlı optik bağlantılarla birbirine bağlanan güneş enerjisiyle çalışan uydulardan oluşan takımyıldızları öngörüyor. Konsept, yapay zekanın en acil zorluklarından biri olan büyük ölçekli makine öğrenimi sistemlerinin muazzam enerji taleplerini doğrudan güneş sisteminin nihai güç kaynağından yararlanarak ele alıyor. Google tarafından yayınlanan yeni bir araştırma makalesi, teknik zorlukların çözümüne yönelik ilerlemeyi anlatıyor.
Önerilen sistem, uyduların neredeyse sabit güneş ışığı altında kaldığı, güneşle senkronize alçak Dünya yörüngesinde çalışacak. Bu yörünge seçimi, pil gereksinimlerini en aza indirirken güneş enerjisi toplanmasını en üst düzeye çıkarır. Ancak uzay tabanlı yapay zeka altyapısını uygulanabilir kılmak, birçok zorlu mühendislik sorununun çözülmesini gerektiriyor.
Bunlardan ilki, uydular arasında veri merkezi ölçeğinde iletişim hızlarına ulaşmayı içeriyor. Büyük makine öğrenimi iş yükleri, görevlerin yüksek bant genişliğine ve düşük gecikme süreli bağlantılara sahip çok sayıda işlemciye dağıtılmasını gerektirir. Dünya tabanlı veri merkezleriyle karşılaştırılabilir bir performans sunmak, uydular arasında saniyede onlarca terabiti destekleyen bağlantılar gerektirir.
Google’ın analizi, bunun yoğun dalga boyu bölmeli çoğullama ve uzaysal çoğullama teknolojisi kullanılarak başarılabileceğini, ancak yalnızca uyduların kilometrelerce veya daha az aralıklarla son derece sıkı bir formasyonda uçması durumunda mümkün olabileceğini öne sürüyor. Araştırma ekibi bu yaklaşımı halihazırda, saniyede 1,6 terabit toplam aktarıma başarılı bir şekilde ulaşan deneysel ölçekli bir gösterimle doğruladı.
Uyduları bu kadar sıkı bir düzende uçurmak kendi zorluklarını da beraberinde getiriyor. Planlanan yüksekliği yaklaşık 650 kilometre olan uydular arasında bir kilometreden daha az mesafe bulunması, dikkatli bir yörünge yönetimi gerektirecektir. Google, Dünya’nın yerçekimsiz alanının ve atmosferik sürtünmenin bu sıkı kümelenmiş takımyıldızları nasıl etkileyeceğini analiz etmek için karmaşık fizik simülasyonları geliştirdi. Modelleri, istikrarlı dizilişleri sürdürmek için yalnızca mütevazı istasyon tutma manevralarına ihtiyaç duyulduğunu gösteriyor.
Belki de şaşırtıcı bir şekilde, Google’ın TPU işlemcileri uzay koşullarına oldukça dayanıklı görünüyor. Trillium v6e Cloud TPU’nun test edilmesi, çiplerin düzensizlikler göstermeden önce beş yıllık bir görev boyunca beklenenden neredeyse üç kat daha yüksek kümülatif radyasyon dozlarına dayanabildiğini gösterdi. Yüksek Bant Genişlikli Bellek sistemlerinin en hassas olduğu kanıtlandı ancak ancak 2 kiloradlık dozlardan sonra sorunlar yaşamaya başladı; bu, beş yıllık korumalı bir görev için beklenen 750 rad’ın çok üzerindeydi.
Tüm bunların finansal açıdan anlamlı olup olmadığı büyük ölçüde lansman maliyetlerinin düşmeye devam etmesine bağlı. Google’ın analizi, fırlatma teknolojisindeki daha fazla gelişmeyle maliyetlerin 2030’ların ortalarına kadar kilogram başına 200 doların altına düşebileceğini öne sürüyor. Bu fiyata, uzay tabanlı bir veri merkezinin başlatılması ve işletilmesi, Dünya merkezli eşdeğer bir tesisin enerji maliyetleriyle kabaca karşılaştırılabilir hale gelebilir.
