الملخص:
جوجل على وشك الذهاب إلى الجنة. وأعلن بيتشاي في منشور طويل أنه سيتم إطلاق أول اختبار في المدار لمشروع Suncatcher في الأول من أكتوبر، بقوة حاسوبية تعادل تقريبًا قوة الخادم الموجود على الأرض.
في وقت مبكر من نوفمبر من العام الماضي، كشفت Google بالفعل عن مشروع Suncatcher.
يتم تعريفه على أنه "بحث طويل المدى" من Google، بهدف استكشاف كيفية وضع قوة الحوسبة في الفضاء من أجل التشغيل على نطاق واسع. وأعلنت جوجل حينها أنها تتعاون مع شركة الأقمار الصناعية بلانيت وتخطط لإطلاق نموذجين أوليين من الأقمار الصناعية في أوائل عام 2027 للتحقق من هذه الفكرة وما إذا كان بإمكان الأقمار الصناعية التواصل مع بعضها البعض باستخدام الليزر.
يقال أن نهاية قوة الحوسبة هي الطاقة. إذا تم وضعها في الفضاء، فلا يمكنها فقط الحصول على طاقة شمسية أقوى لفترة طويلة، ولكنها أيضًا لا تحتاج إلى بناء مركز بيانات للخادم.
ومع ذلك، كل هذا مجرد مظهر. وراء Suncatcher، هناك في الواقع تقاطع بين الخيال الرومانسي المطلق الذي كانت تمتلكه Google عند تأسيسها، وواقع الأعمال الحالي القائم على الذكاء الاصطناعي.
ما هو نوع هذا المشروع؟
على وجه الدقة، فإن ما أرسلته Google إلى السماء هذه المرة كان قمرًا صناعيًا يحمل الاسم الرمزي MVP (الحد الأدنى للمنتج القابل للتطبيق، الحد الأدنى للمنتج القابل للتطبيق). استغرق الأمر رحلة في مهمة SpaceX's Transporter-18 وتم إطلاقه بواسطة صاروخ Falcon 9 من قاعدة Vandenberg Space Force Base في كاليفورنيا. لقد دخل مدارًا أرضيًا منخفضًا مضاءً دائمًا بأشعة الشمس.
يبلغ حجم القمر الصناعي حجم الثلاجة تقريبًا، ويتم توفير منصة القمر الصناعي من قبل شركة Planet Labs، وهي شركة لتصوير الأقمار الصناعية في سان فرانسيسكو.
القمر الصناعي مزود بأربع وحدات TPU تم تطويرها بواسطة Google، وتعادل قوة الحوسبة المجمعة تقريبًا خادمًا في مركز بيانات على الأرض.
يتم تشغيله بواسطة الألواح الشمسية، ويبلغ الإنتاج حوالي 1 كيلووات، وهو ما يكفي تقريبًا لفرن الميكروويف أو مجفف الشعر. خطة Google هي أن Suncatcher سيستمر لمدة عام تقريبًا. يمكن للقمر الصناعي نفسه البقاء في مداره لمدة تصل إلى 6 سنوات قبل أن يعود إلى الغلاف الجوي ويحترق.
وقال بيتشاي إن هذه المهمة تهدف بشكل أساسي إلى اختبار أداء الأجهزة وتبديد الحرارة لمعرفة ما إذا كان بإمكان مادة TPU تحمل الحواجز الثلاثة الرئيسية المتمثلة في الانبعاث والإشعاع وتبديد الحرارة.
المدار هو المفتاح أيضًا.
دخل MVP إلى "مدار متزامن مع الشمس عند الفجر والغسق" (SSO عند الفجر والغسق). فهو يسمح للقمر الصناعي بالتحليق دائمًا بالقرب من خط شفق الأرض وأن ينيره ضوء الشمس طوال الوقت تقريبًا.
على الأرض، تقتصر الألواح الشمسية على شدة الضوء، ليلا ونهارا، والأيام الغائمة والممطرة. لكن الأمر مختلف في الفضاء الخارجي. إشعاع الطاقة الشمسية أقوى. الكهرباء التي يمكن أن تبعثها نفس اللوحة يمكن أن تصل إلى 8 أضعاف الكهرباء الموجودة على الأرض، ويمكن أن توفر مصدر طاقة مستمر تقريبًا.
تخطط Google لاستخدام 81 قمرًا صناعيًا لتشكيل مصفوفة يبلغ نصف قطرها حوالي كيلومتر واحد ويبلغ متوسط ارتفاعها المداري حوالي 650 كيلومترًا، ثم تستخدم وصلات الليزر بين الأقمار الصناعية (الاتصالات الضوئية الفضائية الحرة) لتجميعها معًا في مجموعة حاسوبية.
على الرغم من وجود مساحة كبيرة في المدار، إلا أنه لا يزال يتعين "ضغط" هذه الأقمار الصناعية معًا. وذلك لأنه لكي تتساوى قوة الحوسبة الفضائية مع قوة مراكز البيانات الأرضية، يجب أن تكون الاتصالات بين الأقمار الصناعية سريعة ومستقرة.
حاليًا، تتراوح سرعة وصلات الليزر بين الأقمار الصناعية في الغالب بين 1 و100 جيجابت في الثانية، وهي مصممة "للمسافات الطويلة والنطاق الترددي المنخفض".
ولكن لا تنس أن الهدف الأساسي لشركة Google هو تدريب الذكاء الاصطناعي، لذا فإن هذه المصفوفة تتطلب "مسافة قصيرة للغاية ونطاق ترددي مرتفع للغاية".
وفقًا لتوقعات Google، لتشغيل التدريب الموزع، يحتاج الرابط الواحد إلى الوصول إلى نطاق ترددي إجمالي قدره 10 تيرابايت في الثانية. ومع اقتراب المسافة، تنخفض الطاقة الضوئية المطلوبة بشكل ملحوظ.
إن الدقة تعادل تقريبًا وجود قمرين صناعيين عاليي السرعة يستهدفان هدفًا بحجم عملة معدنية على بعد عدة أميال.
كما ذكرنا سابقًا، يتعين على مهندسي Google اجتياز ثلاث عقبات لإرسال شرائح الذكاء الاصطناعي إلى الفضاء.
المستوى الأول هو الإطلاق نفسه. ويستغرق الصاروخ حوالي 10 دقائق للتحليق في السماء. سيخضع القمر الصناعي لتسارع مستمر. قد تتحمل بعض المكونات على الفور ما بين 50 إلى 100 مرة من تسارع الجاذبية، ويجب أيضًا أن تتحمل الاهتزازات الشديدة.
قبل الإطلاق، قام الفريق باختبار القمر الصناعي على ثلاثة محاور لمحاكاة تردد اهتزاز الصاروخ.
المستوى الثاني هو الإشعاع.
قد تتسبب الأشعة الكونية والنشاط الشمسي في الفضاء في حدوث "تقلبات صغيرة" في المكونات الإلكترونية. ويعني ذلك أن تصادم جسيم واحد يمكن أن يتغير قليلاً من 0 إلى 1، مما يسبب أخطاء حسابية.
من أجل مكافحة الإشعاع، وضعت جوجل مادة TPU في المسرع في جامعة كاليفورنيا، ديفيس، وقصفتها بشعاع بروتون بقوة 67 ميجا فولت، وسمحت لها بتشغيل مهام الذكاء الاصطناعي.
تظهر النتائج الأولية أن الشريحة تحملت جرعة إشعاعية تعادل مهمة تستغرق أكثر من 5 سنوات.
ومع ذلك، لا تزال هناك بعض الأخطاء غير القابلة للتصحيح في ذاكرة الفيديو. وقالت جوجل إن معدل الخطأ هذا "ربما يكون مقبولاً للاستدلال". أما بالنسبة لتأثير ذلك على التدريب، فلا بد من مواصلة البحث.
المستوى الثالث هو تبديد الحرارة.
الفضاء عبارة عن فراغ، ولا يوجد حمل حراري للهواء، والمراوح عديمة الفائدة تمامًا، ورقائق الذكاء الاصطناعي تولد حرارة كبيرة.
لذلك، تتمثل خطة Google في استخدام طبقة من "مادة الواجهة الحرارية" القابلة للتشوه لتوصيل الشريحة بأنبوب حراري مصنوع من الألومنيوم والنحاس، ثم توصيل الحرارة إلى المشتت الحراري لتشع في الفضاء.
المشكلة هي أن المشتت الحراري يتمتع بقدرات محدودة. لذلك، في هذا الاختبار، لم يتمكن TPU من العمل إلا بشكل متقطع، لمدة 15 دقيقة تقريبًا في كل مرة، واضطر إلى إيقاف التشغيل بعد التشغيل لانتظار المشتت الحراري لتبديد الحرارة.
ستعمل Google على تشغيل نموذج Gemini على هذا القمر الصناعي للاختبار، لكنها لن تتمكن من تشغيله بشكل مستمر.
يرأس المشروع ترافيس بيلز، أحد كبار المديرين في جوجل، والذي يُطلق على قسمه اسم "نماذج الذكاء".
أكد بيتشاي أن هذا يمثل نقطة انطلاق نحو "مركز البيانات المداري" وليس إطلاقًا للمنتج.
في عام 2027، تخطط Google أيضًا لإطلاق نموذجين إضافيين من الأقمار الصناعية للتحقق على وجه التحديد من روابط الليزر بين الأقمار الصناعية.
أما بالنسبة للوقت الذي ستتحول فيه Suncatcher من "مشروع" إلى "منتج"، قال بيتشاي إنه سيتعين عليها الانتظار لسنوات عديدة.
ما هو الدافع وراء كل ذلك؟
ليس سرًا مدى استهلاك التدريب وتشغيل النماذج الكبيرة.
في عام 2026، ستبحث جميع الشركات المصنعة لمراكز البيانات فائقة الحجم في العالم عن الكهرباء في جميع أنحاء العالم. من ممرات مركز البيانات في فرجينيا، الولايات المتحدة الأمريكية، وصولاً إلى أيرلندا. هناك تقريبا كل الكهرباء على الأرض التي يمكن الاستيلاء عليها.
تتلخص فكرة جوجل في أنه بدلاً من التنافس على الكهرباء والأراضي والمياه على الأرض، فمن الأفضل البحث عن الفرص في الفضاء الخارجي.
بالإضافة إلى الطاقة الشمسية نفسها، لا يوجد سكان ولا أراضي زراعية ولا معارضة مجتمعية في الفضاء. كما أنه يزيل متاعب بناء مركز بيانات للخوادم، وربطها بشبكة الكهرباء، واستهلاك المياه للتبريد.
ذكرت جوجل في الورقة أن الطاقة الناتجة من الشمس تزيد عن 100 مليار مرة إجمالي الكهرباء التي يولدها الإنسان.
الميزة الرئيسية الأخرى لـ Suncatcher هي نمطيته.
في العديد من أعمال الخيال العلمي، عادة ما تكون مراكز أبحاث الفضاء عبارة عن "هياكل عملاقة" كبيرة جدًا ومليئة بأجهزة الكمبيوتر.
لكن Google لم تختر هذا النهج. وقد تمت مناقشة هذا الحل "المتكامل" على وجه التحديد في الورقة. الاستنتاج هو أن هذا الهيكل يجب أن يتم تجميعه في الموقع بواسطة البشر أو الروبوتات في الفضاء. يعد تجنب الاصطدام أكثر إزعاجًا، كما أن متطلبات القوة الهيكلية ستزيد أيضًا من الوزن والتعقيد.
يتمثل اختيار Google في استخدام مجموعة من الأقمار الصناعية الأصغر حجمًا للتحليق في تشكيل قريب جدًا.
تتمثل فائدة ذلك في قابلية التوسع. إذا كنت بحاجة إلى المزيد من قوة الحوسبة، فما عليك سوى إرسال عدد قليل من الأقمار الصناعية. من الناحية النظرية، يمكنك تكديسها بشكل لا نهائي مثل وحدات البناء حتى يتم ملء المنطقة المدارية الصباحية والمسائية بأكملها.
إنه أمر منطقي من الناحية النظرية، لكنه لا يعني أنه ممكن اقتصاديًا.
أجرت Google بعض الحسابات ووجدت أن تكلفة إرسال كيلوغرام من الحمولة إلى مدار أرضي منخفض تبلغ حوالي 1500 إلى 2900 دولار أمريكي. ومع ذلك، هذا السعر هو مجرد فكرة. يعتمد الوضع المحدد على طلب الإطلاق في ذلك الوقت. التكلفة الفعلية قد تكون أعلى فقط.
قالت Google إنه لكي يعمل Suncatcher فعليًا، يجب أن تنخفض التكلفة إلى حوالي 200 دولار للكيلوغرام الواحد.
لماذا 200 دولار؟
لأن تكلفة الكهرباء لمراكز البيانات في الولايات المتحدة تبلغ حوالي 570 دولارًا أمريكيًا إلى 3000 دولار أمريكي لكل كيلووات سنويًا. إذا كان من الممكن تخفيض تكلفة الإطلاق إلى 200 دولار أمريكي للكيلوجرام الواحد، فإذا تم توزيع تكلفة الإطلاق على كامل عمر القمر الصناعي، محسوبة لكل كيلووات، فقد تكون معادلة تقريبًا لتكلفة الطاقة لمركز بيانات أرضي.
قالت Google إن تحقيق هدف 200 دولار للكيلوغرام الواحد يتطلب شرطين أساسيين: أن يتم استخدام المركبة الفضائية SpaceX بنجاح ويمكن إطلاقها 180 مرة في السنة.
لذلك، تتوقع Google أن ذلك لن يكون ممكنًا حتى عام 2035 على الأقل.
بحلول ذلك الوقت، قد تكون تكاليف إطلاق وتشغيل مراكز البيانات الفضائية، المحسوبة لكل كيلووات سنويًا، مساوية لتكاليف الطاقة لمراكز البيانات الأرضية من نفس الحجم.
وبالطبع، بحلول ذلك الوقت، ستتغير أيضًا تكلفة الكهرباء لمركز البيانات الأرضي نفسه، والتي قد تكون أعلى أو أقل.
على الرغم من أن عام 2035 بعيد عنا، إلا أن سباق الفضاء قد بدأ بالفعل.
لطالما قال ماسك إن شركة SpaceX "تقوم" بإنشاء مركز بيانات فضائي. بعد أن نشر بيتشاي منشورًا يعلن فيه أنه أفضل لاعب، رد عليه ماسك باستخدام رمزين تعبيريين صاروخيين.
ثم قال ماسك: "من الواضح أن إجمالي مقدار قوة الحوسبة في الفضاء سيقترب من 100% من إجمالي قوة الحوسبة."
قال مؤسس أمازون بيزوس أيضًا شيئًا مشابهًا. وقال إنه في غضون 10 سنوات، سيكون هناك مراكز بيانات بمستوى جيجاوات في الفضاء. استحوذ الرئيس التنفيذي السابق لشركة Google، إريك شميدت، على شركة الصواريخ Relativity Space، ويريد أيضًا إرسال مراكز البيانات إلى السماء.
وضعت شركة Starcloud، وهي شركة ناشئة، قمرًا صناعيًا مزودًا بـ Nvidia H100 في المدار، وقالت إنها ستقوم يومًا ما ببناء مركز بيانات فضائي بقدرة 5 جيجاوات يمتد على مجموعة شمسية بطول 4 كيلومترات.
MoonShot من Google
إذا كنت تفهم Suncatcher فقط من منظور الأعمال، فلن يكون هناك في الواقع ما يمكن التحدث عنه. ففي نهاية المطاف، هل إنفاق الكثير من المال لإرسال الرقائق إلى الفضاء هو فقط لتوفير بعض الكهرباء؟
لأن العمل ليس سوى الطبقة الخارجية منه. الجذر الحقيقي لهذا المشروع هو ثقافة تسمى "Moonshot" والتي زرعتها جوجل منذ بدايتها.
تبدأ القصة في عام 2005.
في ذلك العام، قاد سيباستيان ثرون، أستاذ جامعة ستانفورد، مجموعة من الطلاب لبناء مركبة بدون طيار اسمها ستانلي وشارك في التحدي الكبير الذي نظمته وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة الأمريكية (DARPA).
تتطلب المنافسة أن تجتاز المركبات ذاتية القيادة مسارًا على الطرق الوعرة بطول 132 ميلًا في كاليفورنيا.
أنهى ستانلي السباق بأكمله، وفاز بالبطولة، واشتهر في معركة واحدة.
كان من بين المتفرجين في تلك المباراة مؤسسا Google لاري بايج وسيرجي برين، اللذين قيل إنهما كانا يرتديان ملابس تنكرية.
إنهم لا يأتون لمشاهدة المباراة فحسب، بل يستعدون أيضًا للحضور إلى اللعبة لتجنيد الأشخاص.
في عام 2007، دعا بيج ثرون إلى Google، بموارد غير محدودة تقريبًا.
لم يخيب ترون الآمال. أصبح نظام الكاميرا داخل السيارة بزاوية 360 درجة الذي قام بتثبيته على السيارات ذاتية القيادة فيما بعد Google Street View. وفي يناير 2009، أطلق مشروع القيادة الذاتية Project Chauffeur. نما هذا المشروع في النهاية إلى Waymo ذاتية القيادة اليوم.
لذلك منحه بيج منصبًا غير مسبوق - أول "مدير للشؤون الأخرى" في Google. متخصصون في الأشياء التي "لا يستطيع المستثمرون فهمها، ولكنها رائعة".
ترون وحده لا يكفي. وقعت بيج أيضًا في حب رجل آخر، أسترو تيلر.
يحمل تايلور درجة الدكتوراه في الذكاء الاصطناعي من جامعة كارنيجي ميلون. قبل انضمامه إلى Google، بدأ شركته الخاصة بشكل مستمر، بما في ذلك شركة BodyMedia للأجهزة القابلة للارتداء وCerebellum Capital، وهو صندوق استثماري للذكاء الاصطناعي.
قال بيج ذات مرة إن ما أعجبه هو السيرة الذاتية لتايلور المتمثلة في "تحويل الأفكار المجنونة إلى أعمال تجارية"، لذلك قام بتعيينه ليكون "مدير المنتج الجديد".
في 12 سبتمبر 1962، ألقى الرئيس الأمريكي آنذاك جون كينيدي كلمة في جامعة رايس، "لقد اخترنا الذهاب إلى القمر في هذا العقد"، أي أننا قررنا الذهاب إلى القمر في 10 سنوات. جاء ذلك الوقت في عام 1969، وصعدت مركبة أبولو 11 فعليًا.
منذ ذلك الحين، أصبحت كلمة "Moonshot" تعني في اللغة الإنجليزية هدفًا طموحًا "مفتوحًا، ومحدودًا بالوقت، وفاحشًا من الناحية الفنية، ولكن يجب تحقيقه من خلال حشد الموارد".
لقد التحق كل من بايج وبرين بمدارس مونتيسوري. قال بيج ذات مرة: "لقد ذهبنا جميعًا إلى مدارس مونتيسوري. أعتقد أن هذا النوع من التدريب على "عصيان القواعد والأوامر، والاندفاع الذاتي، وطرح الأسئلة باستمرار حول العالم، والقيام بالأشياء بشكل مختلف عن الآخرين" هو ما يجعلنا مختلفين قليلاً."
في عام 2010، ظهر مختبر شبه سري داخل Google، وهو Google X، بقيادة تايلور وثرون، وهو مصمم خصيصًا لنقل ثقافة "الهبوط على القمر".
قال تايلور إن مشروع أبولو كان النموذج الروحي لـ X، مما يجعل المستحيل ممكنًا.
وتوصل أيضًا إلى قاعدة غير بديهية: من الأسهل حمل الناس على القيام بشيء أفضل بعشر مرات من القيام به بنسبة 10% من الوقت. لأن التحسن بنسبة 10% يعني أنك لا تزال أكثر ذكاءً من أي شخص آخر على المسار القديم؛ والهدف 10x سيجبر الناس على تغيير مسارهم بالكامل.
في وقت لاحق، قام Google X بتغيير اسمه مباشرة وأصبح X، The Moonshot Factory. ولهذا السبب، أُطلق على تايلور لقب "كابتن Moonshots".
يختلف X عن معاهد الأبحاث العادية للشركات. ينشغل معهد الأبحاث العادية بإجراء تحسينات على الأعمال الرئيسية للشركة الأم، بينما تتمثل مهمة X في حل المشكلات خارج نطاق الأعمال الأساسية لشركة Google. ليس من الضروري الاعتماد على أهداف الإيرادات أو تسليم المنتجات في الوقت المحدد.
بالنظر إلى Suncatcher الآن، كل شيء يقع في مكانه الصحيح.
في مدونتها الرسمية، صنفتها جوجل بوضوح إلى جانب "سلفيها"، وهما الحوسبة الكمومية، التي بدأت قبل أكثر من عشرة أعوام، والقيادة الذاتية قبل 15 عاما.
يعد Suncatcher إضافة جديدة إلى تقليد Google Moonshot.
مثل سابقاتها، بدا الأمر مجنونًا عند ولادته لأول مرة. ولكن هذه الثقافة المتمثلة في "تجربة المستحيل أولاً بغض النظر عما إذا كان فعالاً من حيث التكلفة" هي السبب الأساسي الذي يجعل Google تجرؤ على إرسال خوادم إلى السماء.
التعليقات