Avec Suncatcher, Google veut profiter d'un ensoleillement presque continu pour alimenter ses calculs d'IA. Le premier satellite du programme, lancé le 1er octobre, doit tester des puces exposées aux rayonnements et à une difficulté moins intuitive : évacuer leur chaleur dans le vide.
Le satellite a quitté la Californie à bord d'une fusée Falcon 9 de SpaceX, lors de la mission Transporter-18. Développé par Google avec l'opérateur spatial Planet, il emporte des TPU, les puces que Google conçoit pour accélérer les calculs des modèles d'intelligence artificielle. L'entreprise confirme avoir établi le contact et indique que l'engin fonctionne comme prévu.
L'expérience doit maintenant montrer comment ce matériel se comporte après les secousses du lancement, face aux rayonnements et aux conditions thermiques de l'espace. Le programme vise, à terme, à faire travailler ensemble des groupes de satellites. Mais son premier appareil a déjà une contrainte très concrète : il devra interrompre son fonctionnement toutes les vingt minutes pour éviter la surchauffe, selon un porte-parole de Google interrogé par CNN.
Le Soleil fournit l'énergie, pas le refroidissement
Pourquoi envoyer ces puces si loin ? Au sol, les panneaux solaires doivent composer avec la nuit et la météo. Dans l'architecture orbitale envisagée par Google, les satellites pourraient recevoir la lumière du Soleil presque sans interruption. C'est l'attrait énergétique de Suncatcher, décrit par l'entreprise avant le lancement.
Seulement, faire travailler une puce produit de la chaleur, concentrée sur une petite surface. Sur Terre, on peut faire circuler de l'air ou un liquide pour emporter cette chaleur. Dans le vide spatial, un ventilateur ne trouverait aucun air à brasser. Le froid de l'espace ne suffit donc pas à refroidir les composants.
Google travaille sur une combinaison de caloducs, des dispositifs qui transportent la chaleur, et de radiateurs qui la rejettent par rayonnement. Il faut d'abord éloigner la chaleur de la puce, puis l'évacuer vers l'espace. L'entreprise a testé son système dans une enceinte reproduisant le vide et les conditions thermiques spatiales. Le vol doit apporter des données pour améliorer cette conception.
Les arrêts annoncés toutes les vingt minutes fixent la portée de ce premier essai. Le satellite doit permettre d'étudier les puces en orbite, pas encore de démontrer un calcul continu à grande échelle. Google annonce à CNN que les deux appareils prévus pour 2027 devraient, eux, fonctionner sans ces interruptions thermiques.
Une puce qui fonctionne doit aussi calculer juste
Une fois la chaleur évacuée, reste à préserver les calculs. Des particules énergétiques peuvent perturber les composants et modifier un bit, la plus petite unité d'information numérique. Un 0 devient un 1, ou l'inverse. Une puce peut donc continuer à tourner tout en produisant des erreurs. L'exposition aux rayonnements peut aussi endommager le matériel.
Pour observer ces effets avant le départ, Google a placé des TPU de génération Trillium dans un faisceau de protons au Crocker Nuclear Laboratory de l'université de Californie à Davis, pendant qu'elles exécutaient des tâches d'IA. L'équipe surveillait notamment les erreurs provoquées dans les calculs.
Selon le compte rendu de Google, les puces ont résisté à une dose totale de rayonnement ionisant supérieure à celle attendue durant une mission de cinq ans. C'est un résultat d'essai au sol, pas cinq années de fonctionnement déjà acquises dans l'espace. Les prochaines semaines doivent montrer comment elles se comportent dans les conditions réelles de l'orbite.
Le prochain cap : faire travailler deux satellites ensemble
Même des puces correctement refroidies et résistantes ne suffiraient pas à former un grand centre de calcul. Répartir une tâche entre plusieurs machines exige qu'elles s'échangent rapidement des données. Sinon, les ordinateurs passent une partie de leur temps à attendre les informations des autres.
Google envisage des satellites portant chacun des dizaines de TPU, reliés par des lasers. L'objectif est de transmettre beaucoup de données sur de courtes distances entre engins voisins. Il faut pour cela pointer le faisceau avec une grande précision, alors que les deux satellites se déplacent. La liaison doit tenir pendant que les machines calculent.
L'entreprise prévoit de tester ces communications avec deux satellites en 2027. Cet essai devra compléter ce que le premier vol apprend sur les composants : comment passer d'une puce capable de travailler en orbite à plusieurs machines capables de travailler ensemble.
La comparaison avec les installations terrestres dépendra aussi du prix des lancements et du renouvellement du matériel, difficultés soulignées par CNN. Remplacer une puce devenue dépassée n'a pas la même simplicité dans un satellite que dans une salle informatique. Le prochain résultat décisif pour Suncatcher sera donc une durée de calcul utile, avec des données qui circulent et une chaleur maîtrisée. C'est sur ce fonctionnement que l'avantage du Soleil pourra se mesurer.