我国布局太空算力！“天算”为何优于“地算”

近日，国务院新闻办公室举行发布会，工业和信息化部相关负责人表示，将支持开展太空算力技术前瞻性研究，有序推动太空算力产业发展。

　　此前，人类已经把“眼睛”——遥感卫星，“耳朵”——通信卫星送上太空。如今，太空算力就是把“大脑”送上天。太空有了算力将为产业发展和生活带来哪些改变?

　　太空算力是什么?

　　太空算力是指在太空部署计算能力，通过卫星组网实现全球无缝覆盖。与地面算力中心相比，其最大优势在于“实时性”和“覆盖性”。

　　将抗辐射芯片、服务器、存储设备等算力装备直接部署至在轨卫星，相当于给卫星装上了“AI超级大脑”，直接在太空就地采集、就地分析、就地决策，再把最有价值的结果传回地面，实现“天数天算”“天地协同”。

　　算力为何要上天?

　　随着人工智能产业呈爆发式增长，算力需求强劲，地面数据中心正面临能源、土地、散热等多重挑战。据预测，2024年至2030年，我国数据中心用电量年均增速将达到约20%，远超全社会用电量增速。

　　相较之下，太空是“算力友好型”环境。取之不尽的太阳能、天然的真空超低温环境，让太空就像一个“绿色机房”。太空算力完成卫星组网后，将不再受限于地面光纤和基站，几乎能实现全球100%无缝覆盖。

　　中国工程院院士、之江实验室主任王坚表示，我们的目的不是简单把地面数据中心搬上太空，而是让以往无法深度利用的太空数据真正发挥作用。

　　王坚介绍，发展太空计算，首先要依靠卫星组网实现全球覆盖，其次要做到卫星之间互联互通，更要形成一定的在轨卫星规模。“经过精密轨道设计，一千颗卫星基本可以实现地球任意位置每三分钟就有卫星经过观测，这时卫星应用价值将大幅提升，当规模化发展后能形成可与地面数据中心比肩的基础设施。”王坚说。

　　太空算力应用于哪些领域?

　　太空算力的应用涉及方方面面。根据相关预测，到2035年，太空经济规模预计将达到1.8万亿美元。

　　中国信通院云大所数据中心部副主任谢丽娜介绍，算力卫星可通过激光通信组网，实现全球无缝覆盖，直接在轨处理数据，将灾害预警、资源监测等场景的数据时效从数小时压缩至秒级，这是地面算力无法实现的。

　　在应急与灾害监测领域，它可以快速识别火点、洪水、地震损毁等灾害特征，为防灾减灾赢得黄金窗口。

　　在智慧农业领域，可实时监测作物长势、识别病虫害、评估旱涝风险。

　　在广袤海域和极地冰原，太空算力可独立完成非法捕捞识别、冰层分析等任务。

　　我国目前的太空算力产业处于怎样的阶段?

　　谢丽娜介绍，总体来看，我国太空算力产业已脱离概念验证阶段，正经历从试验组网向产业化初期的关键跨越。在顶层设计层面，阶段性目标逐步明确，产学研用金各方合力加速形成。

　　在实践层面，依托三体计算星座首批12颗卫星，率先实现在轨组网验证。在核心技术层面，业界围绕通信、计算、能源等重要环节开展技术攻关。星间400Gbps、星地120Gbps超高速激光通信数据传输试验取得成功，为天基算力互联奠定基础。在研抗辐照芯片涵盖GPU、FPGA、SOC等多种架构类型，可满足不同场景使用需求。主动热控技术在轨验证持续推进，太阳能电池产品的成本、可靠性与转换效率持续保持全球优势。

　　“我们判断，随着商用航天发射成本的逐步下降，太空算力将在特定场景试点中率先取得成果，预计未来五到十年内将具备规模化商用条件。”她说。

　　太空算力的未来在哪里?

　　2025年，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将太空计算卫星星座首批一轨12颗卫星发射升空，它的算力相当于一个微小型计算中心。此次发射任务的成功，标志着全球首个太空计算卫星星座成功入轨。

　　谢丽娜表示，目前我国是率先实现太空计算星座在轨组网运行的国家，在工程实践与商业落地速度上走在世界前列，在太空算力赛道处于全球“第一梯队”。

　　不过这只是第一步，随着技术迭代，计算能力将实现更大数量级增长。到2035年，我国将构建一个覆盖全球、2800颗算力卫星组成的太空基础设施，这个超级计算中心将与全球合作伙伴共享。