谷歌近日宣布了一項極具創新性的計劃——構建由太陽能驅動的衛星星座，這些衛星將搭載自主研發的張量處理單元（TPU），共同組成軌道AI數據中心。谷歌高管在發布的博客文章中表示，太空或將成為未來擴展AI計算能力的理想場所。他們指出，太空中的太陽能電池板發電效率是地球上的8倍，且能夠不間斷供電，這對于受能源限制的地面數據中心而言，無疑是一個極具吸引力的解決方案。
盡管前景光明，但實現這一目標仍面臨諸多挑戰。首先，發射能力是關鍵瓶頸。目前，即使像SpaceX這樣具備較強發射能力的企業，每年發射次數也有限，難以滿足大規模基礎設施入軌的需求。發射成本同樣不容忽視。谷歌預計，到2030年代中期，發射價格可能降至每公斤200美元，但現階段的成本仍是這一目標的十倍以上。只有在成本大幅下降后，太空數據中心的能源優勢才能顯現。
數據傳輸是另一大難題。地面數據中心依賴光纖和銅線實現高速連接，而太空數據中心則需通過無線方式傳輸數據。谷歌計劃利用地球軌道的近真空環境，結合空間復用技術，實現衛星間每秒數十太比特的傳輸速度。雖然該公司已證明800 Gbps光學系統可行，但這類系統能耗較高，且接收功率需達到傳統遠程部署的數千倍。為解決這一問題，谷歌提出讓衛星以緊密編隊飛行，間距控制在幾公里甚至更短范圍內。
在模擬實驗中，谷歌設想了一個由81顆衛星組成的集群，這些衛星在海拔650公里處以100至200米的間距排列，整個陣列跨度約兩公里。然而，即使成功將硬件送入軌道，設備仍需適應太空的極端環境。太空中的電離輻射對電子設備構成嚴重威脅，而地球的電磁場和大氣層為地面設備提供了天然保護。為此，谷歌正在研發抗輻射版本的TPU。
測試結果顯示，TPU v6e（代號Trillium）加速器在暴露于67兆電子伏光子束后，其高帶寬內存模塊在累積劑量達到2 krad(Si)時出現異常。這一劑量幾乎是芯片在屏蔽環境中五年任務預期承受量的三倍。盡管如此，谷歌認為現有設計已具備一定抗輻射能力，但仍需進一步優化。目前，該公司已在地球上進行系統測試，并計劃于2027年發射一對原型衛星，以驗證硬件和軌道數據中心的可行性。
