隨著人工智能大模型的快速發(fā)展,全球算力需求正以驚人的速度增長。根據(jù)行業(yè)預(yù)測,到2030年,全球算力需求將達(dá)到當(dāng)前水平的100倍以上。
然而,傳統(tǒng)的地面數(shù)據(jù)中心正面臨三重瓶頸:能耗約束、散熱難題和土地資源限制。數(shù)據(jù)中心能耗已占全球電力消耗的2-3%,且這一比例仍在快速上升。與此同時,AI大模型的訓(xùn)練和推理對算力的需求呈指數(shù)級增長,進(jìn)一步加劇了這些矛盾。
于是,一個聽起來像科幻、但正在快速變成現(xiàn)實的答案浮現(xiàn)出來:把算力,搬到太空。
從“數(shù)據(jù)傳回地球再計算”,到“直接在太空完成計算”,一場關(guān)于算力基礎(chǔ)設(shè)施的重構(gòu),正在悄然發(fā)生。
4月3日,2026太空算力產(chǎn)業(yè)大會在北京經(jīng)開區(qū)(亦莊)通明湖會展中心舉行。大會以“智算無界 天地協(xié)同”為主題,由北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局、北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會、中國信息通信研究院聯(lián)合主辦。
從會議釋放的信息來看,這不僅是一場前沿技術(shù)交流,更是一次具有明確產(chǎn)業(yè)信號的“節(jié)點性會議”:我國太空算力正在從技術(shù)驗證,進(jìn)入體系化推進(jìn)與產(chǎn)業(yè)化落地階段。
太空算力產(chǎn)業(yè)大會發(fā)布了什么?
會上發(fā)布了三項重磅成果:
成立業(yè)界首個太空算力產(chǎn)業(yè)協(xié)同平臺“太空算力專業(yè)委員會”。據(jù)中國信息通信研究院云大所副所長李潔介紹,該專委會是業(yè)內(nèi)首個面向全國的專業(yè)化協(xié)同平臺,該專委會將聚焦星載AI芯片、星間激光通信等環(huán)節(jié)開展聯(lián)合攻關(guān),系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)體系與產(chǎn)業(yè)生態(tài)。這種配置本身就說明,太空算力已經(jīng)不再是單一技術(shù)問題,而是一個跨越航天、芯片、計算與通信的復(fù)雜系統(tǒng)工程。
發(fā)起籌建北京太空算力創(chuàng)新中心。該中心聚焦天基AI芯片、太空能源及散熱、星座與航天器、空天地算網(wǎng)協(xié)同、太空算力應(yīng)用五大方向,以應(yīng)用示范為牽引、人才培養(yǎng)為支撐,在“十五五”期間打造太空算力原生產(chǎn)業(yè)體系,布局建設(shè)天地一體化算力網(wǎng)。這意味著技術(shù)攻關(guān)開始從"實驗室驗證"向"工程實現(xiàn)能力"和"規(guī)模化路徑"轉(zhuǎn)變。
發(fā)布“太空算力關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)榜單”。該項目由北京經(jīng)開區(qū)管委會主導(dǎo),聚焦可回收火箭、太空光伏、激光通信、抗輻照芯片等太空算力產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié),通過“企業(yè)出題、協(xié)同攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)驗效”的創(chuàng)新路徑,以真實產(chǎn)業(yè)需求牽引技術(shù)突破,全面激活行業(yè)創(chuàng)新動能。“揭榜掛帥”項目將在2026年度陸續(xù)發(fā)布榜單,計劃支持10個項目,單個項目最高資助金額達(dá)1000萬元。這標(biāo)志著:太空算力從“方向探索”,進(jìn)入“任務(wù)驅(qū)動階段”。
三個信號疊加,標(biāo)志著太空算力已經(jīng)從“技術(shù)議題”上升為“產(chǎn)業(yè)組織工程”。
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產(chǎn)業(yè)背景:為什么太空算力在此時啟動?
太空算力在2026年前后集中爆發(fā),背后是更宏觀的國家戰(zhàn)略邏輯。
天地一體化數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建需求。過去幾十年,全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)的底座是地面數(shù)據(jù)中心與光纖網(wǎng)絡(luò)。隨著數(shù)據(jù)規(guī)模指數(shù)級增長,這一體系正在接近物理極限。太空算力的出現(xiàn),本質(zhì)上是在構(gòu)建一個新的維度,把計算能力從地面延伸到軌道,實現(xiàn)全球覆蓋與實時處理。
中國信通院總工程師何寶宏指出:“打造太空算力體系,不僅能有效緩解星際傳輸數(shù)據(jù)下行壓力,提升遙感、通信、導(dǎo)航等空間信息服務(wù)的時效性與自主性,也更有助于破解超大規(guī)模算力集群面臨的能源供給、散熱能力與部署效率的多重制約。”
國際競爭格局已經(jīng)形成。以SpaceX為代表的企業(yè),正在通過星鏈系統(tǒng)構(gòu)建"通信+計算"的一體化網(wǎng)絡(luò)。這不僅是商業(yè)布局,更是未來數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的戰(zhàn)略爭奪。從全球來看,天基計算正從技術(shù)實驗向系統(tǒng)化部署跨越,馬斯克的Starlink已發(fā)射搭載芯片的實驗衛(wèi)星,谷歌規(guī)劃太空數(shù)據(jù)中心,英偉達(dá)發(fā)布太空計算模塊,海外巨頭聚焦技術(shù)單點突破與硬件部署。
算力資源瓶頸顯現(xiàn)。地面數(shù)據(jù)中心面臨能耗、散熱和土地三大約束。隨著AI大模型的快速發(fā)展,這些問題被進(jìn)一步放大。而太空環(huán)境提供了另一種解法——充足的太陽能、近乎“免費(fèi)”的散熱條件,以及不受地理限制的部署空間。根據(jù)專家預(yù)測,到2030年全球太空算力市場規(guī)模將突破千億美元,在應(yīng)急安全、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。這意味著太空算力不是補(bǔ)充,而是可能成為下一代算力體系的重要組成部分。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略突圍路徑。與傳統(tǒng)消費(fèi)電子或高性能計算芯片不同,太空環(huán)境對芯片提出的是完全不同的要求:抗輻照、極端溫度適應(yīng)、高可靠性和長壽命。中國工程院院士孫凝暉指出,商業(yè)芯片在太空的故障率極高,例如地面廣泛使用的AI加速芯片在太陽質(zhì)子條件下平均每天可能發(fā)生一次錯誤,而太空級器件要求極高的抗輻照閾值,商業(yè)芯片遠(yuǎn)未達(dá)標(biāo)。這種“非對稱需求”,為國產(chǎn)半導(dǎo)體提供了一條不同于先進(jìn)制程競爭的路徑。太空算力不僅是算力問題,也是產(chǎn)業(yè)升級的戰(zhàn)略抓手。
太空算力能做什么?從“傳數(shù)據(jù)”到“算數(shù)據(jù)”
從技術(shù)定義看,太空算力可以理解為:將計算能力部署在軌道空間,實現(xiàn)數(shù)據(jù)在軌處理與智能決策。
過去,遙感衛(wèi)星拍攝的數(shù)據(jù)需要回傳地面處理,這一過程受限于帶寬和窗口期,存在明顯延遲。受軌道和地理位置影響,現(xiàn)有低軌衛(wèi)星每天僅有4-8次短暫通信窗口期,每次通信時間僅有5-10分鐘,下傳數(shù)據(jù)量有限,單星日均下傳數(shù)據(jù)量通常僅為200-500GB,遠(yuǎn)低于遙感衛(wèi)星理論成像能力。由于下傳存在時間窗口,90%以上遙感影像都無法做到"隨拍隨用"。
現(xiàn)在,通過在衛(wèi)星上部署AI算力,可以直接在軌完成數(shù)據(jù)篩選、識別甚至決策。這在災(zāi)害監(jiān)測中尤為關(guān)鍵。例如地震、洪水或森林火災(zāi),能夠在軌完成初步分析,意味著響應(yīng)時間可以從小時級縮短到分鐘級。太空算力在應(yīng)急安全、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景,能夠?qū)?zāi)害預(yù)警等場景的響應(yīng)時間從小時級壓縮至秒級。
進(jìn)一步看,太空算力將成為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。低軌衛(wèi)星不僅提供通信,還可以提供邊緣計算能力,實現(xiàn)真正意義上的全球低延遲服務(wù)。這對自動駕駛、遠(yuǎn)洋航運(yùn)、航空通信等場景都具有顛覆性意義。
更長遠(yuǎn)的想象空間,則在于AI算力的外延擴(kuò)展。當(dāng)全球算力需求持續(xù)爆炸式增長,太空數(shù)據(jù)中心有可能承擔(dān)部分訓(xùn)練與推理任務(wù),成為"云計算"的外層結(jié)構(gòu)。專家預(yù)測,到2030年,全球算力需求將達(dá)到當(dāng)前水平的100倍以上。
太空算力的核心邏輯很簡單:把計算能力,部署到數(shù)據(jù)產(chǎn)生的地方。本質(zhì)上,它在構(gòu)建一種能力:全球范圍內(nèi)“隨時可用”的算力網(wǎng)絡(luò)。
超級產(chǎn)業(yè)鏈形成
從產(chǎn)業(yè)角度看,太空算力串聯(lián)起了一條全新的“超級產(chǎn)業(yè)鏈”。
上游:發(fā)射與運(yùn)力體系。可回收火箭的成熟,讓進(jìn)入太空的成本在過去五年下降超過60%。以朱雀三號為代表的新一代運(yùn)載工具,正在成為這一產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施。北京經(jīng)開區(qū)是我國商業(yè)航天企業(yè)最密集的區(qū)域,商業(yè)火箭企業(yè)集聚度占全國的75%,商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星企業(yè)集聚度全國最高。
中游:衛(wèi)星與軌道數(shù)據(jù)中心。無論是集中式“太空數(shù)據(jù)中心”,還是分布式“星座計算網(wǎng)絡(luò)”,本質(zhì)上都是在構(gòu)建“在軌算力平臺”。我國已形成覆蓋運(yùn)載火箭、衛(wèi)星制造、航天分系統(tǒng)、零部件、新材料、航天技術(shù)應(yīng)用及服務(wù)等環(huán)節(jié)的完整產(chǎn)業(yè)鏈條。
核心環(huán)節(jié):半導(dǎo)體與關(guān)鍵部件。在整個體系中,最具戰(zhàn)略價值的環(huán)節(jié)是核心部件,尤其是半導(dǎo)體。抗輻照AI芯片、星載存儲芯片、先進(jìn)封裝技術(shù)等,幾乎覆蓋了大會發(fā)布的關(guān)鍵攻關(guān)榜單的一半。這種集中度,在任何新興產(chǎn)業(yè)中都不多見。將算力部署至太空面臨“算、通、熱、能”四大難點。抗輻照計算芯片研發(fā)是關(guān)鍵挑戰(zhàn),太空極端環(huán)境會導(dǎo)致芯片數(shù)據(jù)錯誤。散熱問題同樣嚴(yán)峻,真空環(huán)境使傳統(tǒng)風(fēng)冷失效,需采用復(fù)雜的液體循環(huán)散熱系統(tǒng)。
下游:應(yīng)用與服務(wù)體系。包括天地協(xié)同計算平臺、行業(yè)解決方案以及數(shù)據(jù)服務(wù)市場。太空算力在應(yīng)急安全、環(huán)境監(jiān)測、海洋觀測、極地科考等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
這條產(chǎn)業(yè)鏈的顯著特點是:技術(shù)復(fù)雜度極高,但一旦打通,將形成極強(qiáng)的壁壘。
產(chǎn)業(yè)加速的決定性變量
行業(yè)普遍共識認(rèn)為,太空算力正在進(jìn)入加速期,背后有三個決定性變量:
第一,是成本曲線的拐點。發(fā)射成本下降、單星算力提升,使得原本"不可承受"的方案開始具備經(jīng)濟(jì)可行性。可重復(fù)使用火箭等技術(shù)讓發(fā)射成本大幅降低,使得大規(guī)模部署在軌計算設(shè)施從經(jīng)濟(jì)上變得可行。太空算力部署成本高昂,運(yùn)載成本占30%-40%,行業(yè)正通過火箭回收技術(shù)降低發(fā)射成本,預(yù)計未來可將地基和天基成本打平。
第二,是政策的持續(xù)加碼。從商業(yè)航天被提升至國家戰(zhàn)略,到衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)寫入政府工作報告,再到地方政府的大規(guī)模資金投入,政策信號非常明確。北京經(jīng)開區(qū)正著力構(gòu)建中國商業(yè)航天聚集發(fā)展主陣地、世界航天產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新新地標(biāo)。
第三,是技術(shù)路徑逐漸清晰。從“天數(shù)地算”到“天數(shù)天算”,再到未來的“天地協(xié)同計算”,整個產(chǎn)業(yè)正在形成共識性的演進(jìn)路線。我國天基計算技術(shù)已突破多項核心瓶頸,在全球天基計算賽道已形成差異化競爭優(yōu)勢,"數(shù)據(jù)中心上天"具備實際可行性。
這些因素疊加,使得2026年成為一個關(guān)鍵時間窗口。北京太空算力創(chuàng)新中心計劃在"十五五"期間(即2026-2030年)打造太空算力原生產(chǎn)業(yè)體系,并布局建設(shè)天地一體化算力網(wǎng)。
一場關(guān)于“未來基礎(chǔ)設(shè)施”的競爭
太空算力不僅僅是一個新產(chǎn)業(yè),更像是一次基礎(chǔ)設(shè)施的重構(gòu)。正如電力網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)曾經(jīng)改變世界一樣,太空算力有可能重塑未來的數(shù)字經(jīng)濟(jì)格局。它連接的不只是衛(wèi)星與數(shù)據(jù),更是航天工業(yè)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、人工智能與通信網(wǎng)絡(luò)的深度融合。
從這次大會釋放出的信號來看,這場競賽已經(jīng)正式開始。北京經(jīng)開區(qū)作為我國商業(yè)航天企業(yè)最密集的區(qū)域,正通過啟動創(chuàng)新中心、發(fā)布攻關(guān)榜單等一系列舉措,構(gòu)建完整的產(chǎn)業(yè)推進(jìn)體系。雖然面臨技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政策等多重挑戰(zhàn),但在國家戰(zhàn)略支持、市場需求驅(qū)動、技術(shù)進(jìn)步推動下,太空算力有望成為我國在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中的重要突破口。
未來三到五年將是太空算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵窗口期。誰能夠率先構(gòu)建起"天地一體化算力網(wǎng)絡(luò)",誰就將在下一輪全球數(shù)字競爭中占據(jù)主動。
主要信息參考來源:
1. IT之家《國內(nèi)首個太空算力專業(yè)委員會成立,推動產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展》
2. 觀點網(wǎng)《北京經(jīng)開區(qū)政府等聯(lián)合發(fā)起籌建北京太空算力創(chuàng)新中心》
3. 經(jīng)濟(jì)日報《太空算力創(chuàng)新中心發(fā)起籌建》
4. 工信微報《我國將加快太空算力產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育》
5. 太平洋科技資訊中心《太空算力產(chǎn)業(yè)面臨多重挑戰(zhàn) 抗輻照芯片與散熱技術(shù)成關(guān)鍵突破點》
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