①太空中獨特的“永續(xù)太陽能”與真空環(huán)境等,理論上能使太空算力具備地面算力所沒有的能源、散熱優(yōu)勢; ②可復用火箭技術降低了火箭發(fā)射成本,提高了太空算力建設的經濟可行性。
《科創(chuàng)板日報》11月28日訊(編輯 宋子喬) 算力之爭的疆域,有可能從地面擴展至太空。11月27日,從“智繪星空 勝算在天——太空數據中心建設工作推進會”上獲悉,北京擬在700-800公里晨昏軌道建設運營超過千兆瓦(GW)功率的集中式大型數據中心系統,以實現將大規(guī)模AI算力搬上太空。
根據推進會上發(fā)布的規(guī)劃方案,數據中心系統由空間算力、中繼傳輸和地面管控分系統組成。
數據中心建設分為三個階段:2025年至2027年,突破能源與散熱等關鍵技術,迭代研制試驗星,建設一期算力星座;2028年至2030年,突破在軌組裝建造等關鍵技術,降低建設與運營成本,建設二期算力星座;2031年至2035年,衛(wèi)星大規(guī)模批量生產并組網發(fā)射,在軌對接建成大規(guī)模太空數據中心。
太空算力是一種將數據中心和計算能力部署到太空軌道的技術,通過衛(wèi)星及其搭載的計算硬件進行在軌數據處理。其利用星間高速激光通信實現數據傳輸和實時處理,并將結果傳回地球。
隨著“星際之門”等大型項目計劃的宣布以及CSP各廠商資本開支的持續(xù)上修,爆發(fā)式增長的算力需求已成為確定性趨勢,但電力生產、輸送和冷卻需求一直是布局大型AI數據中心的主要制約因素。
太空中獨特的“永續(xù)太陽能”與真空環(huán)境等,理論上能使太空算力具備地面算力所沒有的能源、散熱優(yōu)勢。
在此前的美沙投資論壇中,馬斯克大膽預言:“五年內,太空中的AI計算會比地面便宜。”他認為,這主要得益于太空中“免費”的太陽能和相對容易實現的冷卻技術,“在太空中,你可以利用持續(xù)的太陽能,實際上你不需要電池,因為太空永遠陽光充足,而且太陽能電池板實際上會更便宜,因為你不需要玻璃或框架,冷卻也只是輻射冷卻?!?/p>
本月早些時候,谷歌提出“捕日者(Suncatcher)”項目的構想,擬在2027年初發(fā)射兩顆搭載Trillium代TPU的原型衛(wèi)星,將AI算力直接部署到太空。
另外,亞馬遜公司創(chuàng)始人杰夫?貝索斯、以及谷歌母公司Alphabet的首席執(zhí)行官桑達爾?皮查伊都詳細闡述了在太空軌道上建設數據中心的計劃。貝索斯預測,未來10到20年內人類將能夠在太空建造千兆瓦級數據中心。
海內外已有太空算力項目部署,英偉達也參與其中。如美國初創(chuàng)公司StarCloud計劃在太空中建設首個千兆瓦級別數據中心,用于在軌AI計算,這一項目獲得英偉達初創(chuàng)加速計劃支持;加拿大光伏、儲能公司PowerBank與新加坡航空航天公司Orbit AI將在12月發(fā)射一顆名為DeStarlink Genesis-1的衛(wèi)星,驗證在低地球軌道上部署英偉達算力芯片。
國內,我國首個整軌互聯太空計算衛(wèi)星星座已正式進入組網階段,這也是中國“三體計算星座”的首次發(fā)射,該星座由之江實驗室牽頭;北京星空院軌道辰光完成首輪融資,核心任務是在地球晨昏軌道發(fā)射部署算力衛(wèi)星,組成太空數據中心;中國ADA Space與浙江Lab合作推出的“三體計算星座”已發(fā)射首批12顆AI衛(wèi)星;國星宇航早在2024年11月啟動“星算計劃”,并于2025年5月成功發(fā)射全球首個太空計算星座,在軌集群算力達5POPS。
巨頭在當下時點力推算力上天,與航天業(yè)發(fā)展密不可分??蓮陀没鸺夹g的進步極大降低了火箭發(fā)射成本,將太空算力建設從“經濟上不可行”變?yōu)椤吧虡I(yè)上可計算”。
一個大型數據中心不可能一次建成,需要像搭積木一樣,通過多次發(fā)射,將各個模塊(計算單元、能源系統、冷卻裝置等)送入太空再組裝。
以往發(fā)射一顆衛(wèi)星的成本動輒數億甚至數十億美元,將重達數噸的數據中心模塊送入軌道,其發(fā)射成本本身會讓整個項目毫無經濟性可言,隨著SpaceX等公司通過火箭回收技術將發(fā)射成本降低了數十倍,投資者和公司認真評估太空數據中心的長期收益是否能夠覆蓋其總成本。
對于各國而言,若太空算力跑通,太空軌道即算力礦區(qū),芯片競爭將進一步升級為“軌道資源競爭”。
不過,理想很美好,太空算力前方依然障礙重重。
技術上,數據傳輸和芯片抗輻射能力依然面臨考驗,單顆衛(wèi)星每天產生TB級數據,但受限于地面站分布和頻譜帶寬,實際能回傳的數據量往往不足10%。
即使在地球同步軌道上,建造大型人工智能數據中心也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn):兆瓦級GPU集群需要巨大的散熱翼,才能僅通過紅外輻射散熱。這意味著每個吉瓦級系統都需要數萬平方米的可展開結構,遠遠超過迄今為止任何飛行器所能達到的水平。
另外,軌道碎片、監(jiān)管審批和國際空間政策都構成風險。
