近日,國務院新聞辦公室舉行發佈會,工業和資訊化部相關負責人表示,將支援開展太空算力技術前瞻性研究,有序推動太空算力產業發展。
此前,人類已經把「眼睛」——遙感衛星,「耳朵」——通訊衛星送上太空。如今,太空算力就是把「大腦」送上天。太空有了算力將為產業發展和生活帶來哪些改變?
太空算力是什麼?
太空算力是指在太空部署計算能力,通過衛星組網實現全球無縫覆蓋。與地面算力中心相比,其最大優勢在於「實時性」和「覆蓋性」。
將抗輻射晶片、伺服器、儲存裝置等算力裝備直接部署至在軌衛星,相當於給衛星裝上了「AI超級大腦」,直接在太空就地採集、就地分析、就地決策,再把最有價值的結果傳回地面,實現「天數天算」「天地協同」。
算力為何要上天?
隨著人工智慧產業呈爆發式增長,算力需求強勁,地面資料中心正面臨能源、土地、散熱等多重挑戰。據預測,2024年至2030年,我國資料中心用電量年均增速將達到約20%,遠超全社會用電量增速。
相較之下,太空是「算力友好型」環境。取之不盡的太陽能、天然的真空超低溫環境,讓太空就像一個「綠色機房」。太空算力完成衛星組網後,將不再受限於地面光纖和基站,幾乎能實現全球100%無縫覆蓋。
中國工程院院士、之江實驗室主任王堅表示,我們的目的不是簡單把地面資料中心搬上太空,而是讓以往無法深度利用的太空資料真正發揮作用。
王堅介紹,發展太空計算,首先要依靠衛星組網實現全球覆蓋,其次要做到衛星之間互聯互通,更要形成一定的在軌衛星規模。「經過精密軌道設計,一千顆衛星基本可以實現地球任意位置每三分鐘就有衛星經過觀測,這時衛星應用價值將大幅提升,當規模化發展後能形成可與地面資料中心比肩的基礎設施。」王堅說。
太空算力應用於哪些領域?
太空算力的應用涉及方方面面。根據相關預測,到2035年,太空經濟規模預計將達到1.8萬億美元。
中國信通院雲大所資料中心部副主任謝麗娜介紹,算力衛星可通過鐳射通訊組網,實現全球無縫覆蓋,直接在軌處理資料,將災害預警、資源監測等場景的資料時效從數小時壓縮至秒級,這是地面算力無法實現的。
在應急與災害監測領域,它可以快速識別火點、洪水、地震損毀等災害特徵,為防災減災贏得黃金視窗。
在智慧農業領域,可實時監測作物長勢、識別病蟲害、評估旱澇風險。
在廣袤海域和極地冰原,太空算力可獨立完成非法捕撈識別、冰層分析等任務。
我國目前的太空算力產業處於怎樣的階段?
謝麗娜介紹,總體來看,我國太空算力產業已脫離概念驗證階段,正經歷從試驗組網向產業化初期的關鍵跨越。在頂層設計層面,階段性目標逐步明確,產學研用金各方合力加速形成。
在實踐層面,依託三體計算星座首批12顆衛星,率先實現在軌組網驗證。在覈心技術層面,業界圍繞通訊、計算、能源等重要環節開展技術攻關。星間400Gbps、星地120Gbps超高速鐳射通訊數據傳輸試驗取得成功,為天基算力互聯奠定基礎。在研抗輻照晶片涵蓋GPU、FPGA、SOC等多種架構型別,可滿足不同場景使用需求。主動熱控技術在軌驗證持續推進,太陽能電池產品的成本、可靠性與轉換效率持續保持全球優勢。
「我們判斷,隨著商用航天發射成本的逐步下降,太空算力將在特定場景試點中率先取得成果,預計未來五到十年內將具備規模化商用條件。」她說。
太空算力的未來在哪裏?
2025年,我國在酒泉衛星發射中心使用長征二號丁運載火箭,成功將太空計算衛星星座首批一軌12顆衛星發射升空,它的算力相當於一個微小型計算中心。此次發射任務的成功,標誌着全球首個太空計算衛星星座成功入軌。
謝麗娜表示,目前我國是率先實現太空計算星座在軌組網執行的國家,在工程實踐與商業落地速度上走在世界前列,在太空算力賽道處於全球「第一梯隊」。
不過這只是第一步,隨著技術迭代,計算能力將實現更大數量級增長。到2035年,我國將構建一個覆蓋全球、2800顆算力衛星組成的太空基礎設施,這個超級計算中心將與全球合作伙伴共享。
