소형 위성에 4개의 TPU
구글은 10월 1일 캘리포니아에서 스페이스X 팰컨 9로 발사된 지 몇 주 후 첫 프로젝트 선캐처 위성이 예상대로 작동하고 있음을 확인했다. 우주선은 구글의 제미나이 모델을 구동하는 것과 같은 계열의 AI 칩인 4개의 트릴리움 텐서 처리 장치를 탑재하고 있다. 위성 회사 플래닛과 함께 제작된 이 장치는 냉장고 크기 정도이며 약 1년 동안 작동하도록 설계됐다.
아이디어는 간단하다: 적절한 궤도에서 위성은 구름, 날씨, 밤 없이 거의 항상 햇빛을 본다. 그곳의 태양 전지판은 지구에서 같은 전지판보다 몇 배의 에너지를 생산할 수 있으며, 구글은 우주가 결국 AI를 위한 더 저렴한 컴퓨팅을 호스팅할 수 있다고 주장한다.
어려운 부분은 공기가 아니라 열
진공에서 AI 칩을 실행하는 것은 공학적 문제를 가져온다. 열을 빼낼 공기가 없어 팬이 작동할 수 없다. 대신 열은 구리와 알루미늄 파이프를 통해 라디에이터로 이동해 적외선으로 우주로 방출된다. 위성은 약 15분 단위로 제미나이를 실행한 후 다음 실행 전에 냉각을 위해 칩을 종료한다.
발사와 우주 환경은 반도체와 패키징에 혹독하다. 발사 중 칩은 지구 중력의 50~100배에 달하는 힘을 견뎠다. 비행 전 구글은 방사선을 시뮬레이션하기 위해 캘리포니아 대학교 데이비스에서 양성자 빔으로 칩을 폭격했다. 칩은 심각한 고장을 보이지 않았고, 메모리는 결함이 나타나기 전에 5년 방사선량의 두 배 이상을 처리했다. 궤도에서 주요 위험은 계산 중간에 비트를 뒤집는 우주선이다.
다음 단계
구글은 실험을 2027년으로 계획했지만 플래닛이 이미 제작한 위성에 칩을 탑재해 더 빠르게 진행했다. 2027년에는 두 위성이 서로 통신할 수 있게 하는 레이저 링크를 시험할 예정이다. 장기 계획은 서로 1킬로미터 이내에서 비행하며 레이저로 연결된 81개 위성 클러스터이며, 실험실 시연은 이미 초당 800기가비트에 도달했다.
경제성은 아직 입증되지 않았다. 1기가와트 궤도 컴퓨팅 클러스터는 약 10,000개의 위성이 필요하며, 컨설팅 회사 BCG는 현재 건설 및 발사에 약 300억 달러가 들 것으로 추정한다. 지구 기반 데이터센터는 여전히 훨씬 저렴하고 궤도에서 하드웨어 수리는 어렵다. 구글은 발사 비용 하락이 격차를 좁힐 것이라고 베팅하고 있다.
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