維 辰

近段時(shí)間，全球科技界與資本圈紛紛競(jìng)逐太空算力新賽道。我國(guó)工信部有關(guān)負(fù)責(zé)人也明確表示，支持開(kāi)展太空算力技術(shù)前瞻性研究，有序推動(dòng)太空算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

什么是太空算力？為何要讓算力上天？中國(guó)又該如何在這場(chǎng)全球競(jìng)爭(zhēng)中贏得優(yōu)勢(shì)？

（一）

太空算力，是在太空部署計(jì)算能力，通過(guò)衛(wèi)星組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋。簡(jiǎn)單理解，就是把原來(lái)地面的數(shù)據(jù)中心“搬”到太空，讓衛(wèi)星在天上直接處理數(shù)據(jù)。

作為驅(qū)動(dòng)AI等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，算力的重要性無(wú)需贅言。雖說(shuō)地面已有大量數(shù)據(jù)中心，而且在太空部署算力的成本和難度并不低，但讓算力上天很有必要。

一方面，這是突破地面算力瓶頸、保障數(shù)字經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要。

隨著AI快速發(fā)展，算力需求指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。2025年，我國(guó)算力中心耗電量達(dá)1960億度，同比增長(zhǎng)18.1%，遠(yuǎn)超全社會(huì)用電量增速。若AI持續(xù)爆發(fā)，預(yù)計(jì)到2030年，算力中心用電量可能占全社會(huì)用電量的3.7%—5.3%。

地面數(shù)據(jù)中心面臨能源消耗高、土地資源緊、散熱成本大等瓶頸，難以滿足未來(lái)超大規(guī)模、綠色低碳、全域覆蓋的算力需求。而太空是天然“綠色機(jī)房”，可直接利用太陽(yáng)能，且散熱無(wú)需風(fēng)冷、水冷，更為節(jié)能，能夠從根本上破解地面算力的能源與空間約束。

另一方面，太空算力具有全域覆蓋、超低時(shí)延等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用場(chǎng)景非常豐富。

地面基站、數(shù)據(jù)中心受地理限制，難以全域覆蓋海洋、沙漠、高空、偏遠(yuǎn)地區(qū)。而且，傳統(tǒng)的遙感、通信、導(dǎo)航等衛(wèi)星數(shù)據(jù)需要先傳回地面，再由地面數(shù)據(jù)處理中心解析，“天感地算”模式受限于地面站資源、帶寬等因素，信息損耗大，數(shù)據(jù)傳輸效率低。

而太空算力完成衛(wèi)星組網(wǎng)后，可以實(shí)現(xiàn)全球100%無(wú)縫覆蓋，填補(bǔ)地面算力盲區(qū)，還能作為地面網(wǎng)絡(luò)癱瘓時(shí)的應(yīng)急算力補(bǔ)充，為應(yīng)急救災(zāi)、海洋觀測(cè)、航空航運(yùn)、極地科考提供實(shí)時(shí)智能的天基信息服務(wù)。太空算力模式下，衛(wèi)星也可以在軌實(shí)時(shí)識(shí)別分析、生成預(yù)警、秒級(jí)回傳，將災(zāi)害預(yù)警等場(chǎng)景的數(shù)據(jù)時(shí)效從數(shù)小時(shí)壓縮至秒級(jí)，解決現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn)。

可見(jiàn)，太空算力絕非概念炒作，也非地面算力的簡(jiǎn)單補(bǔ)充，而是商業(yè)航天與AI深度融合的戰(zhàn)略高地、具有獨(dú)特價(jià)值的發(fā)展新引擎。

（二）

美國(guó)SpaceX、谷歌等科技巨頭加速進(jìn)行太空算力部署；俄羅斯推進(jìn)“球體”星座算力升級(jí)；日本聚焦地球觀測(cè)數(shù)據(jù)的在軌處理；歐盟亦在積極探索在太空建設(shè)數(shù)據(jù)中心的可能性，并不斷對(duì)降低數(shù)據(jù)中心送入太空的成本、提高發(fā)射效率等進(jìn)行研究……

放眼全球，不少國(guó)家和跨國(guó)巨頭正加緊布局太空算力，因?yàn)檫@不僅是一道“必答題”，某種程度上還是一道“搶答題”。

太空算力涉及前發(fā)射以及衛(wèi)星制造、星間通信等多個(gè)領(lǐng)域，而低軌軌道和衛(wèi)星頻譜是不可再生的稀缺戰(zhàn)略資源。據(jù)行業(yè)權(quán)威測(cè)算，近地軌道最多容納約17.5萬(wàn)顆衛(wèi)星，目前全球各國(guó)向國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）申報(bào)的衛(wèi)星總量已遠(yuǎn)超這一上限，在ITU“先到先得”的規(guī)則下，頻軌資源競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。

縱觀信息技術(shù)演進(jìn)歷程，基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的投資機(jī)遇與技術(shù)突破窗口具有顯著的時(shí)效性。若未能率先布局，后續(xù)進(jìn)入門(mén)檻將顯著抬高；反過(guò)來(lái)，率先建成者將獲得“贏者通吃”的大國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。

故而可以說(shuō)，發(fā)展太空算力既是搶占頻軌資源、建設(shè)空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵舉措，也是掌握空間信息主導(dǎo)權(quán)與國(guó)際話語(yǔ)權(quán)的必然選擇。

從“天算星座”到“三體計(jì)算星座”首發(fā)12顆計(jì)算衛(wèi)星成功發(fā)射入軌，再到通義千問(wèn)大模型在軌推理的實(shí)現(xiàn)、國(guó)星宇航完成智能體調(diào)用太空算力操控地面機(jī)器人……目前，我國(guó)率先實(shí)現(xiàn)了太空計(jì)算星座在軌組網(wǎng)運(yùn)行，在工程實(shí)踐與商業(yè)落地速度上已走在世界前列，在太空算力賽道處于全球第一梯隊(duì)，具備顯著的先發(fā)優(yōu)勢(shì)和務(wù)實(shí)推進(jìn)的勢(shì)頭。

（三）

面向未來(lái)，既要把握太空算力作為新興產(chǎn)業(yè)的潛在機(jī)遇，也要積極應(yīng)對(duì)技術(shù)等方面的挑戰(zhàn)。

把數(shù)據(jù)中心“搬”到太空，并非易事。算力上，還需攻克高性能抗輻照的計(jì)算芯片及載荷；通信上，需實(shí)現(xiàn)高速穩(wěn)定的星間、星地激光建鏈；散熱上，需解決超高熱流密度的熱采集及超大面積的散熱技術(shù)……

同時(shí)也要看到，太空數(shù)據(jù)中心的核心技術(shù)驅(qū)動(dòng)來(lái)源于新材料和集成電路，同時(shí)又需要火箭、衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)作為依托，這樣復(fù)雜而特殊的產(chǎn)業(yè)需要系統(tǒng)性的深度布局。也就是說(shuō)，“天算”是一場(chǎng)集軌道資源、發(fā)射能力、在軌智能、產(chǎn)業(yè)生態(tài)于一體的綜合較量。

與一些國(guó)家民營(yíng)巨頭驅(qū)動(dòng)的模式不同，我國(guó)太空算力呈現(xiàn)出國(guó)家戰(zhàn)略牽引、多方協(xié)同的體系化特征，產(chǎn)業(yè)生態(tài)加速構(gòu)建：太空算力已納入國(guó)家頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌規(guī)劃，工信部、國(guó)家航天局等加速系統(tǒng)性布局；星載智算芯片和星間激光通信等技術(shù)攻關(guān)加快推進(jìn)；業(yè)界首個(gè)“太空算力專業(yè)委員會(huì)”近日成立，將圍繞戰(zhàn)略研究、技術(shù)攻關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)研制等方向推進(jìn)相關(guān)工作……

值得一提的是，有的地方還提出了“三步走”的實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略，即從“天數(shù)天算”到“地?cái)?shù)天算”再到“天基主算”，清晰勾勒出通往星辰的階梯，也有望牽引形成“可重復(fù)使用火箭+算力星座+數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景支撐”的新型產(chǎn)業(yè)鏈和商業(yè)閉環(huán)，搶占新型算力發(fā)展先機(jī)。

算力上天，已非遙不可及的未知，而是漸行漸近的現(xiàn)實(shí)。

在這場(chǎng)涵蓋AI、航天、通信、芯片、軟件等多領(lǐng)域的“集體競(jìng)賽”中，協(xié)作尤為重要，這是生態(tài)的價(jià)值，也將會(huì)是發(fā)展的先機(jī)。政、產(chǎn)、學(xué)、研、用深度融合，“人算”將助力我國(guó)“天算”搶先，推動(dòng)“天上算力”帶來(lái)更多“地上紅利”。