在科技發(fā)展的浪潮中，太空正悄然成為人工智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的新戰(zhàn)場(chǎng)。近期，隨著馬斯克的大力推動(dòng)，“太空數(shù)據(jù)中心”這一概念在美國(guó)乃至全球科技圈引發(fā)了熱烈討論，成為備受矚目的焦點(diǎn)。

馬斯克對(duì)太空數(shù)據(jù)中心寄予厚望，他堅(jiān)信這是突破全球人工智能算力瓶頸的革命性方案。他大膽預(yù)測(cè)，在短短五年內(nèi)，太空人工智能的成本效益將以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)碾壓地面人工智能。目前，他的布局已初見(jiàn)成效。旗下的SpaceX不僅將太空算力作為核心規(guī)劃，還成功借助火箭將搭載英偉達(dá)H100芯片的衛(wèi)星送入太空，邁出了實(shí)踐的關(guān)鍵一步。

不僅馬斯克，英偉達(dá)、亞馬遜、谷歌等眾多行業(yè)巨頭也紛紛盯上了太空基建這塊誘人的“蛋糕”。與此同時(shí)，中國(guó)也積極投身其中，發(fā)布了分階段推進(jìn)太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)的規(guī)劃。

那么，究竟什么是“太空算力”，又為何能吸引眾多大佬紛紛入局，引發(fā)新一輪的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)呢？這背后有著深刻的現(xiàn)實(shí)原因。

近年來(lái)，人工智能呈現(xiàn)出爆炸式的發(fā)展態(tài)勢(shì)，然而這也帶來(lái)了一系列潛在挑戰(zhàn)。地球資源的物理限制日益凸顯，電力供應(yīng)短缺、液冷系統(tǒng)耗水量巨大等問(wèn)題，給中美等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)帶來(lái)了沉重壓力。摩根士丹利在今年的研報(bào)中多次發(fā)出警告，人工智能的迅猛增長(zhǎng)正推動(dòng)數(shù)據(jù)中心電力需求急劇上升，這已成為美國(guó)電網(wǎng)面臨的最大挑戰(zhàn)之一，預(yù)計(jì)2027 - 2028年將進(jìn)入高危期，多地區(qū)面臨停電風(fēng)險(xiǎn)。

在這樣的背景下，“太空算力”應(yīng)運(yùn)而生，旨在有效化解這場(chǎng)可預(yù)見(jiàn)的能源危機(jī)。簡(jiǎn)單來(lái)講，“太空算力”如同在太空中編織的一張巨大網(wǎng)絡(luò)，上面分布著搭載高性能計(jì)算資源（如人工智能芯片）的衛(wèi)星，共同構(gòu)成分布式計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，也就是“太空數(shù)據(jù)中心”。

按照馬斯克的設(shè)想，未來(lái)太空軌道上將布滿(mǎn)搭載芯片的衛(wèi)星，這些芯片能夠?yàn)楦黝?lèi)人工智能應(yīng)用提供所需的運(yùn)算能力，并將數(shù)據(jù)傳回地球。衛(wèi)星可以利用取之不盡的太陽(yáng)能直接運(yùn)行，從而解決人工智能訓(xùn)練所需的大量電力問(wèn)題。馬斯克形象地比喻道：“太陽(yáng)是天空中一個(gè)巨大、免費(fèi)的聚變反應(yīng)堆。太陽(yáng)在太陽(yáng)系所有能量產(chǎn)出中的占比四舍五入后仍然是100%，地球只截獲了太陽(yáng)總能量的極小一部分，人類(lèi)想獲得更大能量規(guī)模，唯一出路就是進(jìn)入太空利用太陽(yáng)能。”太空的極寒溫度（深空溫度達(dá)到零下270攝氏度）使得無(wú)需成本高昂的風(fēng)冷或液冷系統(tǒng)，僅靠輻射散熱裝置就能冷卻處理GPU運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的高熱量。

關(guān)于太空算力的規(guī)模，馬斯克給出了量化說(shuō)明。如果SpaceX每年能向近地軌道發(fā)射百萬(wàn)噸級(jí)的有效載荷，且每顆衛(wèi)星承載約100千瓦的專(zhuān)用人工智能算力，那么每年新增的算力規(guī)模將高達(dá)100吉瓦（GW），這相當(dāng)于當(dāng)下全球數(shù)百個(gè)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心總算力的數(shù)倍。

不過(guò)，太空算力目前仍處于早期試驗(yàn)階段，面臨著諸多工程和技術(shù)難題。例如，太空環(huán)境復(fù)雜，設(shè)備故障后維修困難，這對(duì)硬件和軟件的可靠性提出了極高要求；太空存在輻射干擾，宇宙射線導(dǎo)致芯片錯(cuò)誤率遠(yuǎn)高于地面，需要抗輻射加固或容錯(cuò)設(shè)計(jì)；衛(wèi)星與地面之間的通信穩(wěn)定性，尤其是在惡劣天氣環(huán)境下，仍有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

盡管存在挑戰(zhàn)，但從長(zhǎng)期來(lái)看，太空算力具有顯著的經(jīng)濟(jì)規(guī)模優(yōu)勢(shì)。有業(yè)內(nèi)人士指出，當(dāng)部署規(guī)模突破500兆瓦閾值時(shí)，單位算力成本較傳統(tǒng)高PUE地面數(shù)據(jù)中心降低35%，較可再生能源數(shù)據(jù)中心減少12%。另?yè)?jù)麥肯錫預(yù)測(cè)，2035年全球太空算力市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到210億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)40%。

在巨大的市場(chǎng)潛力吸引下，眾多科技大佬紛紛布局太空算力領(lǐng)域。美國(guó)初創(chuàng)企業(yè)Starcloud成為SpaceX的潛在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。今年11月，該公司成功發(fā)射了“Starcloud - 1”實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，搭載英偉達(dá)H100 GPU芯片，完成了人類(lèi)史上首次在太空環(huán)境中訓(xùn)練大模型的實(shí)驗(yàn)（NanoGPT）。Starcloud創(chuàng)始人兼CEO興奮地表示：“這是將計(jì)算資源轉(zhuǎn)移至太空的重要一步，旨在減輕地球能源資源消耗，利用幾乎無(wú)限的太陽(yáng)能。”馬斯克對(duì)Starcloud的突破給予高度評(píng)價(jià)，稱(chēng)其為“太空算力的重要里程碑”。英偉達(dá)CEO黃仁勛也表現(xiàn)出濃厚興趣，通過(guò)“初創(chuàng)加速計(jì)劃”生態(tài)合作，與Starcloud等公司緊密綁定，共同定義太空計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)硬件架構(gòu)。

亞馬遜創(chuàng)始人、藍(lán)色起源（Blue Origin）話(huà)事人貝佐斯也在近期公開(kāi)表示，預(yù)計(jì)在2027年開(kāi)始軌道人工智能計(jì)算集群全面測(cè)試，并將在20年內(nèi)建成軌道級(jí)人工智能數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)太陽(yáng)能供電。谷歌正式啟動(dòng)太陽(yáng)捕手（Suncatcher）計(jì)劃，旨在利用其自研TPU在太空部署太陽(yáng)能供電的人工智能計(jì)算集群，終極目標(biāo)是構(gòu)建由81顆TPU衛(wèi)星組成的“太空TPU云”，激光通信速度達(dá)100Gbps/秒，將于2027年初發(fā)射兩顆原型衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)試。

在國(guó)內(nèi)，上海交通大學(xué)攜手太空人工智能企業(yè)國(guó)星宇航，近日宣布成立太空計(jì)算聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，雙方將聯(lián)合開(kāi)展自主太空計(jì)算芯片研發(fā)、太空數(shù)據(jù)中心本體技術(shù)等研究，這一決策成為搶灘賽道的重要舉措。在今年9月的外灘大會(huì)上，中國(guó)工程院院士王堅(jiān)圍繞太空算力分享了看法。他提到，人工智能的出現(xiàn)將催生第四種衛(wèi)星，暫且可稱(chēng)作“計(jì)算衛(wèi)星”。只有把人工智能和算力送入太空，人類(lèi)才有可能真正走出地球。在人類(lèi)前往火星的征程中，計(jì)算和人工智能的陪伴不可或缺，這是未來(lái)十年甚至二十年最令人激動(dòng)的地方。他還強(qiáng)調(diào)，中國(guó)在太空計(jì)算領(lǐng)域的探索并非停留在概念階段，而是已經(jīng)完成了從技術(shù)驗(yàn)證到常態(tài)化運(yùn)營(yíng)的跨越。

根據(jù)王堅(jiān)披露的時(shí)間線，我國(guó)太空算力發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)早于國(guó)際熱點(diǎn)事件。早在2024年9月，國(guó)星宇航便成功研制并發(fā)射了國(guó)際首顆人工智能大模型科學(xué)衛(wèi)星。隨后的9月至10月期間，成功完成了全球首次衛(wèi)星在軌運(yùn)行人工智能大模型技術(shù)驗(yàn)證，為后續(xù)規(guī)模化部署積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。如今，隨著地球物理邊界的日益凸顯，人們將目光投向了浩瀚太空，人工智能的下一個(gè)競(jìng)技場(chǎng)已然誕生。