隨著全場倒計時、推桿,“北京太空算力創新中心”日前在中關村展示中心正式揭牌,將圍繞太空原生算力芯片、高性能超帶寬載荷、天地一體云平臺等六大方向展開攻關;與此同時,中國移動首度系統披露其“天地一體”算力網絡整體戰略,將由地面數據中心與2520顆低軌衛星星座共同構成,走一條“以地強天、以天補地”的中國特色道路。
事實上,在地球軌道上,這場太空算力的全球競速早已白熱化。美國SpaceX向FCC申請部署百萬顆級“軌道數據中心”,谷歌啟動搭載TPU的太空AI集群計劃,英偉達發布專為軌道環境設計的Space-1算力模塊,硅谷試圖把地面云—AI生態直接復刻到近地軌道。歐盟ASCEND項目驗證10MW級“積木式”太空數據中心,日本、阿聯酋亦悄然入場。
全球共識正在形成:當AI算力觸碰到地面能源、土地與散熱“天花板”后,“把數據中心搬上太空”不再只是科幻。低溫真空環境天然散熱、全天候太陽能供電、“天采天算”可將傳統衛星數小時的數據回傳延遲壓縮至分鐘甚至秒級,太空算力已成為大國角逐的下一代數字基礎設施戰略制高點。
地面算力的三重極限
一場靜默的危機正在逼近全球算力基礎設施。
“雖然我國電力基礎設施建設成就顯著,但國際上的電力緊缺問題其實非常嚴重。算力中心作為‘耗電大戶’,其擴張空間受到明顯制約。”北京太空算力創新中心運營方——北京天算星聯科技有限公司CEO付云浩指出。
能源瓶頸之外,數據洪流的帶寬瓶頸同樣嚴峻。遙感衛星分辨率持續提升后,原始數據回傳量已遠超地面站處理能力。國際注冊創新管理師、鹿客島科技創始人兼CEO盧克林分析,“‘天感地算’模式(衛星采集數據回傳地面處理)把時效性壓到小時級甚至天級,對災害預警、金融風控等場景而言已經不夠用。”以應急救災為例,遙感衛星拍攝的災區影像若需先回傳地面站、再進行處理分析,整個流程可能耗時數小時乃至更久,對于需要分鐘級響應的洪澇、地震等突發災害,這種延遲意味著決策窗口的錯失。
更深層的危機在于頻軌資源的戰略卡位。國際電信聯盟(ITU)實行“先申報先使用”原則,盧克林指出,300-2000公里低軌空間理論上僅能容納約17.5萬顆衛星,各國都在用超大星座申請搶占14年部署窗口:申報后7年內須發射首星啟用資源,第9年完成10%、第12年完成50%、第14年完成全部部署,否則頻軌資源將自動失效。資料顯示,2025年12月底,中國向ITU提交了新增20.3萬顆衛星的頻率軌道資源申請,覆蓋14個星座;同期SpaceX已向美國聯邦通信委員會(FCC)申請部署超過100萬顆衛星以構建軌道數據中心。軌道空間正在以肉眼可見的速度被瓜分。
能源側,AI驅動的算力需求正將電力消耗推向主權國家量級的用電規模;傳輸側,傳統“天感地算”架構的響應延遲已無法滿足實時決策需求;空間側,低軌頻軌資源的稀缺性正在制造一場“太空圈地運動”。因此,僅靠在地面擴建數據中心,已無法承接AI時代算力需求的指數級增長。
從“天感地算”到“天數天算”的范式革命
算力需求的爆炸式增長,是推動太空算力從概念走向實踐的直接引擎。“人工智能大模型的訓練、推理需求呈指數級增長,對數據中心的空間、電力、散熱等提出了極高要求。”付云浩指出,“要在地面建設滿足如此增速的算力基礎設施,面臨著土地資源有限、電力供應緊張等多重制約。”與此同時,6G空天地一體化網絡架構將衛星網絡視為天基算力的核心載體,目前全球手機終端數量已達數十億級別,終端對于低時延、高帶寬計算的需求構成了推動太空算力發展的強大動力。
傳統航天數據處理的邏輯是“天感地算”,衛星承擔感知任務,數據回傳地面后再進行處理分析。這一模式在遙感、氣象等領域沿用數十年,但在AI驅動的實時決策時代,其時效性短板暴露無遺。災害預警、金融風控、自動駕駛等場景要求數據在分鐘甚至秒級完成“感知-計算-響應”閉環,傳統模式的數小時延遲構成致命瓶頸。
“天數天算”(在軌直接處理太空數據)正是對這一瓶頸的突破。盧克林指出,中國在該路徑上已搶到先發身位:2025年5月發射的三體計算星座是全球首個太空計算衛星星座,12星組網后在軌算力達5POPS(每秒5000萬億次運算);2025年11月,國星宇航完成全球首次通用大模型在軌部署。
在軌處理意味著衛星采集數據后直接在太空完成計算,僅將結果回傳地面,響應時間從天級壓縮至分鐘級。硬件層面,盧克林表示,當前國產星載芯片算力已突破744TOPS,為在軌智能處理提供了算力底座。付云浩也進一步指出,衛星發射成本已從過去的數千萬降至數百萬級別,“以前大家總覺得太空遙不可及,成本高昂。但現在情況不同了,衛星發射的成本已經從過去的數千萬降至數百萬級別,甚至在朝著更低的方向發展。”
除此之外,政策層面的推動為范式轉換也提供了制度保障。工信部已明確要“逐步建立覆蓋軟硬件、網絡、安全等環節的標準體系”,北京太空算力創新中心也同步推動《太空算力網絡接口協議》制定。
“國家隊筑基+商業隊突破”的協同架構
2025年5月,之江實驗室“三體計算星座”完成12星組網,在軌算力達到5POPS,成為全球首個在軌運行的太空計算衛星星座。2025年11月,國星宇航完成全球首次通用大模型在軌部署。盧克林評價,這兩條時間線標志著我國在“天數天算”(即在軌處理太空數據)這條路徑上搶到了先發身位。而之江實驗室更是提出“千星組網目標1000POPS”,將太空AI基礎設施從實驗驗證推向規模化服務。
如果說國家隊解決“能不能做”的問題,商業航天企業則在回答“做得多快、多便宜”。博華產投董事總經理周睿哲表示,“在技術迭代速度方面,民營會更有優勢。”這一判斷的底氣來自中國制造業的整體縱深,電池、材料、精密制造和消費電子領域的規模化能力,為衛星批產和火箭復用提供了現成的工業底座。
值得注意的是,國家隊與商業隊的協同并非簡單的任務分工,而是一種更深層的制度設計。盧克林將其歸納為三種運作機制:“以用帶建”,圍繞遙感實時處理、應急通信、低空經濟等確定性需求反向定義星座能力,而非先鋪基礎設施再找場景;“軟硬一體”,之江實驗室打包輸出天基分布式操作系統、星載智能計算機和在軌模型更新能力;“開放共建”,中國工程院院士、阿里云創始人王堅提出的“任何人都可以貢獻一顆衛星”模式,將太空計算平臺化以降低參與門檻。
政策工具箱也在同步激活。北京經開區發布的“揭榜掛帥”項目采用“企業出題、協同攻關、產業驗效”機制,單個項目最高資助1000萬元,中興通訊、京東方、銀河航天、藍箭航天、長鑫集電等企業覆蓋產業鏈各環節,用真實需求牽引資源投入,避免技術路線賭博。
天使投資人、資深人工智能專家郭濤將這一模式概括為“戰略定力+市場活力”的深度耦合:“歐美以商業公司為絕對主導,依賴資本驅動和技術迭代速度,但缺乏頂層統籌,易出現重復建設和資源分散。中國通過雙軌模式實現‘集中力量辦大事’與‘靈活創新’的平衡,這種組合是其他國家難以復制的制度優勢。”
當算力從地面機房升維到近地軌道,頻軌資源、接口標準、組網協議都將重新劃分。全球太空算力競速哨聲已響,中國贏得這場競賽的關鍵在于如何把先發驗證優勢,轉化為可持續的產業壁壘與規則話語權。這場關于“天數天算”的新太空競賽,才剛剛開始。(記者 左宗鑫)
轉自:中國工業報
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