谷歌太空算力首测:辐射没想象中可怕,散热才是天花板

源自111位全网作者

11-01 10:56

10月30日,谷歌公布Project Suncatcher原型卫星的在轨推理结果:卫星飞经挪威斯瓦尔巴群岛上空时,把一首俳句传回了地面。诗是星上预装的Gemma 4写的,提示词只有一句:“写一首关于身处太空的俳句。”谷歌CEO皮查伊称之为项目的“Hello World”时刻。知乎

更值得看的是执行条件:卫星带了4颗Trillium TPU,发电功率约1千瓦,一次只能点亮其中1颗,运行约15到20分钟,然后停下来散热。地面上,一台AI服务器可以连着跑几年;天上这颗“服务器”,跑一刻钟就要歇一会儿。1千瓦大约是一台吹风机的功率,一座地面数据中心动辄几十兆瓦,差四到五个数量级;4颗TPU的算力,大致相当于地面数据中心里的一台服务器。所以它现在证明的是“单星、短时、单芯片推理”可行,还不是“算力中心”。机器之心

这次首测真正验证的,是商用数据中心芯片能在发射震动后,在真空和辐射环境里开机,跑完一次完整的生成式推理,再把结果传回地面。辐射这一关甚至比预期顺利。谷歌把Trillium送进加州大学戴维斯分校的核实验室,用67 MeV质子束轰击,高带宽内存(HBM)出现异常要等到约2 krad(Si)的累积剂量,接近有屏蔽条件下五年任务预期剂量的三倍。谷歌敢把没做抗辐射加固的商用TPU送上天,依据就在这里。但地面测试不等于真实轨道,长期效应还要看在轨数据。机器之心

这不是人类第一次在太空跑大模型。2025年11月,Starcloud的H100卫星已经跑过语言模型和nanoGPT训练。中国的国星宇航也完成了Qwen3的在轨部署和推理。谷歌这次的“首次”,限定在“数据中心级TPU”和“Gemma 4的完整生成式推理链路”,不是“AI第一次上天”。机器之心知乎

真正卡住规模的,是热。太空很冷,但真空里没有空气对流,芯片的废热只能先经过导热结构送到辐射器,再以红外辐射排出去。辐射散热的能力和辐射器面积成正比,面积又直接换成重量,重量再换成发射费用。项目负责人Travis Beals说,辐射器是这次任务里最重的部件之一。原型卫星的做法很直白:让芯片满负荷跑约15分钟,然后关机,等辐射器把积热排掉。热量先存进热管和结构里,所以这次任务只能短时冲刺。知乎

就算热和电都解决了,多颗卫星要拼成一个集群,还得过通信关。谷歌在《Joule》论文里的示例是81颗卫星、约650公里高度、集群半径1公里、相邻卫星间隔100到200米,星间链路带宽要做到10 Tbps,才能让分布式训练的效率接近地面。地面台架上,一对光通信设备已经做到单向800 Gbps、双向1.6 Tbps;但这只是台架,不是两颗高速运动的卫星在轨稳定连接。2027年要发的那两颗带激光链路的卫星,才是下一个真正的验收点。

成本是最后一道,也是最难绕的一道。谷歌论文里的测算给出了一个关键假设:发射价格要降到每公斤200美元。在这个假设下,把发射成本按设备寿命和功率摊销,太空算力可能降到每千瓦每年约810美元。作为对照,美国地面数据中心的能源支出是每千瓦每年570到3000美元。这不是完整的总拥有成本:810美元只算了发射摊销。而每公斤200美元的假设,需要到2035年前后维持每年约180次Starship发射的规模。Beals也说,他不认为太空数据中心能在未来五年内比地面更便宜。机器之心

所以“离真能用还有多远”,要看你把“能用”定义在哪一层。让AI在太空开机、完成一次推理,今天已经做到了;让一颗卫星连续、稳定地提供算力,还没有;让几十颗卫星连成集群、跑分布式训练,下一步是2027年的双星试验;让单位算力成本低于地面,谷歌的测算是2030年代中期才有望接近,前提是发射价格一直往下走。

短期更现实的入口,不是把通用算力搬上天,而是在轨处理。遥感卫星每天拍下大量图像,全传回地面既占带宽又慢;在天上先做筛选和识别,只把结果传下来,省下的链路和时间就是价值。这个场景不用和地面比电价,它卖的是“更快拿到有用信息”,但它证明的是“太空边缘计算”,不是“太空通用算力中心”。知乎

回到那首俳句。它证明了一颗商用TPU能在轨道上完成一次完整的AI推理,这个“Hello World”是真的;但它没有证明太空数据中心能连续运行、能组网、能比地面便宜。接下来值得盯的是三组数字:单次计算窗口能不能从十几分钟拉长,星间链路能不能在轨跑到Tbps级,发射价格能不能真的落到每公斤200美元。能开机,是第一步;能营业,是另一回事。

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