Google envoie un centre de données d'IA dans l'espace — avec l'aide de SpaceX d'Elon Musk

L’IA a un problème énergétique et Google a trouvé une solution qui semble appartenir à un film de science-fiction : envoyer les ordinateurs dans l’espace.

La semaine prochaine, Google prévoit de lancer ses premières unités de traitement tensoriel (TPU) en orbite dans le cadre du projet Suncatcher, une expérience visant à déterminer si une partie de l'énorme infrastructure informatique requise pour l'IA pourrait éventuellement quitter complètement la Terre.

Mais Google ne lance pas encore un centre de données complet dans l’espace. La première mission est beaucoup plus petite, conçue pour répondre à une question plus fondamentale : les mêmes puces que Google utilise pour l'IA peuvent-elles survivre au lancement d'une fusée et continuer à fonctionner malgré les radiations et les températures extrêmes de l'espace ?

Mais si l’expérience fonctionne, elle ouvrira la voie à des projets bien plus ambitieux. L’entreprise envisage à terme des clusters de satellites à énergie solaire dotés de puces d’IA et connectés les uns aux autres via des liaisons optiques à haut débit. Au lieu de construire un autre énorme centre de données sur Terre, certaines futures charges de travail d’IA pourraient théoriquement être traitées à des centaines de kilomètres au-dessus.

Et aussi fou que cela puisse paraître, la raison pour laquelle Google regarde vers le haut est en réalité tout à fait logique.

L’IA a besoin d’une quantité impressionnante d’infrastructures

Le boom de l’IA n’est pas seulement une course à la création de meilleurs modèles. Cela devient une course pour trouver suffisamment de puissance de calcul et d’électricité pour les faire fonctionner.

Google a déclaré lors de l'I/O de cette année que ses systèmes traitaient désormais plus de 3,2 quadrillions de jetons IA chaque mois, soit sept fois plus que l'année précédente. L'entreprise prévoit de dépenser environ 180 à 190 milliards de dollars en dépenses d'investissement cette année pour construire l'infrastructure nécessaire pour répondre à cette demande.

Cela signifie plus de puces, plus de centres de données et, surtout, plus d’électricité. Le projet Suncatcher demande ce qui se passerait si Google déplaçait au moins une partie de cette équation quelque part avec une énorme source d'énergie déjà disponible.

La réponse semble être le Soleil. Selon Google, un panneau solaire placé sur la bonne orbite peut générer jusqu'à huit fois la puissance du même panneau sur Terre. Certaines configurations orbitales pourraient également donner aux satellites un accès presque continu à la lumière du soleil, réduisant ainsi considérablement leur dépendance aux batteries.

En d’autres termes, Google souhaite explorer la possibilité de rapprocher le centre de données IA de l’électricité.

Google doit d’abord savoir si ses puces IA survivent

Il y a un écart énorme entre cette idée et le fait de faire fonctionner Gemini depuis son orbite. Le premier test de Google aura lieu à bord de la mission Transporter-18 de SpaceX, avec un prototype de satellite développé en partenariat avec Planet transportant des TPU en orbite terrestre basse.

Google affirme que le satellite subira une accélération soutenue allant jusqu'à 10 fois la gravité terrestre lors du lancement, tandis que les composants individuels pourront subir des forces de 50 à 100 g. Et puis il y a toutes les radiations.

Si l'atmosphère terrestre n'offre pas la même protection que celle dont bénéficient les composants électroniques au sol, les rayons cosmiques et l'activité solaire peuvent interférer avec le matériel informatique, provoquant potentiellement des erreurs telles que des bits inversés.

Google a déjà fait exploser ses TPU Trillium avec des protons au laboratoire nucléaire Crocker de l'UC Davis alors que les puces exécutaient des charges de travail d'IA. Selon l'entreprise, les processeurs ont survécu à une dose ionisante totale supérieure à celle que Google s'attend à ce qu'ils reçoivent au cours d'une mission de cinq ans.

Le lancement de la semaine prochaine montrera leurs performances dans la réalité.

L'espace crée un autre problème surprenant : la chaleur

Placer des puces d’IA dans l’espace pourrait résoudre un problème d’infrastructure tout en en créant un autre. Les centres de données génèrent d’énormes quantités de chaleur, c’est pourquoi le refroidissement est devenu un élément si important de l’infrastructure de l’IA.

Vous pourriez penser que la froideur de l’espace faciliterait ce travail, mais ce n’est pas le cas.

L'espace est un vide, ce qui signifie qu'il n'y a pas d'air circulant autour d'un TPU chaud pour évacuer sa chaleur. Google doit plutôt transférer cette chaleur vers des radiateurs qui peuvent la libérer dans l'espace.

L’entreprise a expérimenté des caloducs et des radiateurs et testé le système dans des chambres à vide thermique sur Terre. La prochaine mission donnera aux ingénieurs leur première opportunité de voir comment cette approche de refroidissement se comporte en orbite.

Et le refroidissement n’est pas le seul problème technique non résolu. Si Google souhaite à terme que des dizaines ou des centaines de satellites se comportent comme un ordinateur géant, ces machines devront échanger d’énormes quantités de données tout en parcourant la Terre. L'entreprise prévoit d'utiliser des lasers pour les connecter.

Une expérience prévue en 2027 impliquant deux satellites devrait tester cette technologie.

Le projet Suncatcher est toujours fermement en territoire expérimental

Ne vous attendez pas à ce que les Gémeaux se déplacent dans l’espace de si tôt. Il reste encore des obstacles à considérer, même ceux qui ne sont pas du tout techniques, mais plutôt financiers.

Les recherches de Google estiment que les prix de lancement devraient tomber en dessous d'environ 200 dollars le kilogramme avant que le lancement et l'exploitation d'un centre de données orbital puissent devenir comparables aux coûts énergétiques d'une installation terrestre équivalente.

La société estime que les prix de lancement pourraient potentiellement atteindre ce point d'ici le milieu des années 2030, mais il s'agit d'une projection et non d'une garantie. Il reste également de nombreuses autres questions sans réponse, notamment la fiabilité, les réparations, la communication avec la Terre et ce qui se passe lorsque le matériel doit éventuellement être remplacé.

Le lancement de Google la semaine prochaine sera donc certainement une expérience visant à déterminer si cet avenir est plausible. Et il est très possible que la solution de Google s’avère finalement peu pratique. Mais apparemment, nous avons atteint le point dans le boom de l'IA où « Et si nous mettions le centre de données dans l'espace ? » est une question qui mérite de répondre par le lancement d’une fusée.

Qu'en penses-tu? Faites-moi part dans les commentaires de vos réflexions sur les centres de données d'IA dans l'espace.