要約:
Google は天国に昇ろうとしています。ピチャイ氏は長い投稿の中で、地上のサーバーとほぼ同等の計算能力を備えたサンキャッチャープロジェクトの最初の軌道上テストが10月1日に開始されると発表した。
昨年 11 月の時点で、Google はすでに Suncatcher プロジェクトを公開していました。
これは Google の「長期研究」として定義されており、大規模な運用のために宇宙にコンピューティング能力を投入する方法を探ることを目的としています。当時、Googleは衛星会社Planetと協力し、このアイデアと衛星がレーザーを使用して相互に通信できるかどうかを検証するために、2027年初めに2機のプロトタイプ衛星を打ち上げる計画を発表した。
コンピューティング能力の行き着く先はエネルギーであると言われています。宇宙に設置すれば、より強力な太陽エネルギーを長時間受けることができるだけでなく、サーバーのためのデータセンターを建設する必要もありません。
ただし、これはすべて見た目にすぎません。 Suncatcher の背後には、Google が創業時に抱いていた究極のロマンチックな幻想と、AI をベースにした現在のビジネスの現実が交差しています。
これはどのようなプロジェクトですか?
正確に言うと、Google が今回空に送ったのは、コードネーム MVP (Minimum Viable Product、Minimum Viable Product) と呼ばれる衛星でした。この宇宙船はスペースX社のトランスポーター18ミッションに参加し、カリフォルニア州のヴァンデンバーグ宇宙軍基地からファルコン9ロケットによって打ち上げられた。ほぼ常に太陽光に照らされる地球低軌道に入った。
衛星は冷蔵庫ほどの大きさで、衛星プラットフォームはサンフランシスコの衛星画像会社である Planet Labs によって提供されています。
衛星には Google が開発した 4 つの TPU が搭載されており、それらを合わせたコンピューティング能力は地上のデータ センターのサーバーとほぼ同等です。
ソーラー パネルを動力源とする出力は約 1 キロワットで、電子レンジやヘアドライヤーを使用するのにほぼ十分です。 Googleの計画では、Suncatcherは約1年間稼働する予定だ。衛星自体は、大気圏に再突入して燃え尽きるまで、最大 6 年間軌道上に留まることができます。
ピチャイ氏は、この使命は主にハードウェアの性能と放熱をテストして、TPU が放出、放射線、熱放散の 3 つの主要な障壁に耐えられるかどうかを確認することであると述べました。
軌道も重要です。
MVP は「夜明けと夕暮れの太陽同期軌道」 (夜明けと夕暮れの SSO) に入りました。これにより、衛星は常に地球の黄昏線の近くを飛行し、ほぼ常に太陽光に照らされることができます。
地上では、ソーラー パネルは光の強さ、昼と夜、曇りや雨の日によって制限されます。しかし、宇宙空間では違います。太陽エネルギーの放射が強くなります。同じパネルから放出できる電力は地上の最大8倍で、ほぼ常時電力を供給できる。
Google は、81 機の衛星を使用して半径約 1 キロメートル、平均軌道高度約 650 キロメートルのアレイを形成し、レーザー衛星間リンク (自由空間光通信) を使用してそれらを 1 つのコンピューティング クラスターに統合することを計画しています。
軌道上には多くのスペースがありますが、これらの衛星は依然として一緒に「圧縮」する必要があります。これは、宇宙のコンピューティング能力が地上のデータセンターと同等になるためには、衛星間の通信が高速かつ安定している必要があるためです。
現在、衛星間のレーザー リンクの速度は、ほとんどが 1 ～ 100 ギガビット/秒であり、「長距離および低帯域幅」向けに設計されています。
ただし、Google の主な目的は AI をトレーニングすることであるため、このアレイには「非常に短い距離と非常に高い帯域幅」が必要であることを忘れないでください。
Google の予測によると、分散トレーニングを実行するには、1 つのリンクが合計帯域幅 10 テラビット/秒に達する必要があります。距離が近づくと、必要な受信光パワーは大幅に低下します。
その精度は、2 つの高速衛星が数マイル離れたコイン大の目標をお互いに狙うのとほぼ同等です。
前述したように、Google のエンジニアが AI チップを宇宙に送るには 3 つのハードルを越える必要があります。
最初のレベルは起動そのものです。ロケットが空に飛び立つまで約10分かかります。衛星は継続的に加速を受けます。一部のコンポーネントは、50 ～ 100 倍の重力加速度に瞬時に耐えることができ、激しい振動にも耐える必要があります。
打ち上げ前に、チームはロケットの振動周波数をシミュレートするために衛星を 3 軸でテストしました。
2 番目のレベルは放射線です。
宇宙線や宇宙での太陽活動は、電子部品で「ビット反転」を引き起こす可能性があります。これは、単一の粒子の衝突によってビットが 0 から 1 に変化し、計算エラーが発生する可能性があることを意味します。
放射線と戦うために、Google はカリフォルニア大学デービス校の加速器に TPU を設置し、67 MeV の陽子ビームを照射して AI タスクを実行させました。
予備的な結果では、チップが 5 年以上のミッションに相当する放射線量に耐えたことが示されています。
ただし、ビデオ メモリには修正不可能なエラーがまだいくつかあります。 Googleは、このエラー率は「推論にはおそらく許容できる」と述べた。トレーニングへの影響については、継続的な研究が必要です。
3 番目のレベルは熱放散です。
宇宙は真空で、空気の対流はなく、ファンはまったく役に立ちません。AI チップは多大な熱を発生します。
したがって、Google の計画は、変形可能な「サーマル インターフェイス マテリアル」の層を使用してチップをアルミニウムと銅で作られたヒート パイプに接続し、熱をヒートシンクに伝導して空間に放射することです。
問題は、ヒートシンクの機能が限られていることです。したがって、このテストでは、TPU は毎回約 15 分間断続的にのみ実行でき、実行後はシャットダウンしてヒートシンクが熱を放散するのを待つ必要がありました。
Google はテストのためにこの衛星で Gemini モデルを実行しますが、継続的に動作させることはできません。
このプロジェクトは、Google のシニア ディレクターである Travis Beals によって率いられており、その部門は「Paradigms of Intelligence」と呼ばれています。
ピチャイ氏は、これは「軌道データセンター」への足がかりであり、製品の発売ではないと強調した。
2027 年に、Google はレーザー衛星間リンクを特に検証するために、さらに 2 機のプロトタイプ衛星を打ち上げる予定です。
サンキャッチャーがいつ「プロジェクト」から「製品」に変わるかについて、ピチャイ氏は何年も待たなければならないだろうと述べた。
その動機は何ですか?
大規模なモデルのトレーニングと実行がいかに電力を消費するかは周知の事実です。
2026 年には、世界中のすべてのハイパースケール データセンター メーカーが世界中で電力を探すことになります。米国バージニア州のデータセンター回廊から、はるばるアイルランドまで。地上にあるほぼすべての電気を入手できます。
Google の考えは、地上で電力、土地、水を奪い合うよりも、宇宙で機会を探すほうが良いというものです。
太陽エネルギー自体に加えて、宇宙には住民も農地もコミュニティの反対者もいません。また、サーバー用のデータセンターを構築し、電力網に接続し、冷却のために水を消費するといった手間も省けます。
Google は論文の中で、太陽からの電力出力は人類が発電する総電力の 1,000 億倍以上であると述べています。
Suncatcher のもう 1 つの大きな特徴は、そのモジュール性です。
多くの SF 作品では、宇宙研究センターは通常、非常に大きく、コンピューターで満たされた「巨大構造物」です。
しかし、Google はこのアプローチを選択しませんでした。そして、この「統合された」ソリューションについては、論文の中で具体的に説明されています。結論としては、この構造物は宇宙で人間またはロボットによって現場で組み立てられる必要があります。衝突回避はより困難であり、構造強度要件も重量と複雑さを増加させます。
Google の選択は、小型衛星のバッチを使用して非常に接近した編隊で飛行することです。
これの利点はスケーラビリティです。さらに多くの計算能力が必要な場合は、さらにいくつかの衛星を送信するだけです。理論的には、朝と夕方の軌道ゾーン全体が埋まるまで、積み木のように無限に積み重ねることができます。
理論的には理にかなっていますが、経済的に実現可能であるという意味ではありません。
Google がいくつかの計算を行った結果、1 キログラムのペイロードを地球低軌道に送るのにかかる費用は約 1,500 米ドルから 2,900 米ドルであることがわかりました。ただし、この価格はあくまで目安です。具体的な状況はその時の打ち上げ需要によって異なります。実際の費用はさらに高くなる可能性があります。
Google によると、Suncatcher が実際に機能するには、コストが 1 キログラムあたり約 200 ドルまで下がる必要があるという。
なぜ 200 ドルなのですか?
米国のデータセンターの電気料金は、1 キロワットあたり年間約 570 米ドルから 3,000 米ドルだからです。打ち上げコストを 1 キログラムあたり 200 米ドルに削減できれば、打ち上げコストが衛星の寿命全体に分散すると、キロワットあたりで計算すると、地上のデータセンターのエネルギーコストとほぼ同等になる可能性があります。
Google は、1 キログラムあたり 200 ドルという目標を達成するには 2 つの前提条件が必要であると述べました。それは、SpaceX の Starship が実用化され、年間 180 回打ち上げられることです。
したがって、Google は、少なくとも 2035 年までは不可能になると予測しています。
その頃には、宇宙ベースのデータセンターの立ち上げおよび運営コストは、年間キロワットあたりで計算すると、同じ規模の地上データセンターのエネルギーコストと等しくなる可能性があります。
もちろん、その頃には地上データセンター自体の電気料金も変化し、高くなったり低くなったりする可能性があります。
2035 年はまだ先ですが、宇宙開発競争はすでに始まっています。
マスク氏はかねてから、SpaceX は宇宙データセンターを「やっている」と述べてきた。ピチャイ氏が自身がMVPであることを発表する投稿を投稿した後、マスク氏はロケットの絵文字2つでピチャイ氏に返信した。
マスク氏はその後、「宇宙のコンピューティング能力の総量は、明らかに全コンピューティング能力の 100% に近づくだろう。」と述べました。
Amazon 創設者のベゾス氏も同様のことを言っていました。同氏は、10年以内に宇宙にギガワットレベルのデータセンターができるようになるだろうと述べた。 Googleの元CEOエリック・シュミット氏はロケット会社Relativity Spaceを買収し、データセンターを空に送りたいとも考えている。
新興企業のスタークラウドは、Nvidia H100 を搭載した衛星を軌道に投入し、いつかは 4 キロメートルの太陽電池アレイにまたがる 5 ギガワットの宇宙データセンターを建設すると発表しました。
Google の MoonShot
Suncatcher をビジネスの観点からしか理解していなければ、実際に話すことは何もありません。結局のところ、チップを宇宙に送るために多額の費用を費やすのは、電力を節約するためだけなのでしょうか？
ビジネスはその外層にすぎないからです。このプロジェクトの本当の根源は、Googleが創業時から植え付けてきた「ムーンショット」と呼ばれる文化だ。
物語は 2005 年に始まります。
その年、スタンフォード大学のセバスチャン スラン教授は学生グループを率いてスタンレーという名前の無人車両を製作し、米国国防高等研究計画局 (DARPA) が主催するグランド チャレンジに参加しました。
この競技では、自動運転車がカリフォルニアにある 132 マイルのオフロード コースを走行する必要があります。
スタンレーはレースを完走し、チャンピオンシップを獲得し、ある戦いで有名になりました。
その試合の観客の中には、変装したと言われる Google 創設者のラリー ペイジ氏とサーゲイ ブリン氏もいた。
彼らは試合を見に来るだけでなく、人を集めるために試合に来る準備もしています。
2007 年、ペイジはスランを Google に招待し、ほぼ無制限のリソースを提供しました。
トロンは期待を裏切りませんでした。彼が自動運転車に搭載した360度の車載カメラシステムは、後にGoogleストリートビューとなった。 2009 年 1 月に自動運転プロジェクト Project Chauffeur を立ち上げました。このプロジェクトは最終的に今日の自動運転ウェイモに発展しました。
そこでペイジ氏は、Google 初の「その他担当ディレクター」という前例のない役職を彼に与えました。 「投資家には理解できないけどかっこいい」ものに特化。
トロンだけでは十分ではありません。ペイジはまた、別の男、アストロ・テラーと恋に落ちた。
テイラーは、カーネギー メロン大学で人工知能の博士号を取得しています。 Google に入社する前は、ウェアラブル企業の BodyMedia や AI 投資ファンドの Cerebellum Capital など、継続的に自身のビジネスを立ち上げていました。
ペイジ氏はかつて、テイラー氏の「クレイジーなアイデアをビジネスに変える」という履歴書が気に入って、彼を「新製品ディレクター」として採用したと語った。
1962 年 9 月 12 日、当時の米国大統領ジョン F. ケネディはライス大学で「私たちはこの 10 年で月に行くことを選択する」とスピーチしました。つまり、私たちは 10 年後に月に行くことを決めました。時は 1969 年に到来し、アポロ 11 号が実際に打ち上げられました。
それ以来、ムーンショットという言葉は、英語で「オープンで期限があり、技術的にはとんでもないが、リソースを動員して達成する必要がある」という野心的な目標を意味するようになりました。
ペイジとブリンは二人ともモンテッソーリ学校に通いました。ペイジはかつてこう言いました。「私たちは皆、モンテッソーリ学校に通っていました。私たちを少し違うものにするのは、『規則や命令に背き、自力で行動し、常に世界について質問し、他の人と違うことをする』という一種の訓練だと思います。」
2010 年、Google 内に半秘密の研究所、つまり Google X が誕生しました。この研究所は、テイラーとスランが主導し、この「月面着陸」文化を伝えるために特別に設計されました。
テイラーは、アポロ計画は不可能を可能にする X の精神的なプロトタイプであると述べました。
彼はまた、直観に反する法則を結論付けました。つまり、人々に何かを 10% の確率で行うよりも、10 倍良いことをさせるほうが簡単です。なぜなら、10% の改善は、古い道を歩む他の人よりもまだ賢いことを意味するからです。そして10倍の目標は人々に完全に道を変えることを強いるでしょう。
その後、Google X は名前を直接変更し、X (The Moonshot Factory) になりました。このため、テイラーは後に「ムーンショットのキャプテン」と呼ばれるようになりました。
X は通常の企業の研究機関とは異なります。普通総研は親会社の本業の改善に追われる一方、Xの使命はGoogleの中核事業以外の問題を解決することだ。収益目標や期限までに製品を納品することに依存する必要はありません。
今、Suncatcher を振り返ると、すべてが適切な位置に収まります。
Google は公式ブログで、Google を 2 つの「先駆者」、つまり 10 年以上前に開始された量子コンピューティングと 15 年前の自動運転と並べてランク付けしていることを明確にしました。
Suncatcher は、Google のムーンショットの伝統に新たに追加されたものです。
前任者と同様、最初に誕生したときは狂ったように見えました。しかし、まさにこの「費用対効果に関係なく、まず不可能に挑戦する」という文化こそが、Google があえてサーバーを空に送る主な理由なのです。
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