Data centers do not have to be built on Earth! Chinese companies have already sent computing facilities into space

12 時 12 分，12 顆太空計算衞星，搭乘長征二號丁運載火箭，在酒泉衞星發射中心順利升空。

這 12 顆計算衞星，每一顆都具備太空計算和太空互聯的能力，將組成全球首個太空計算星座。

它們的背後，是商業航天企業國星宇航牽頭髮起的“星算” 計劃。

“星算” 計劃首發星座發射任務獲得圓滿成功，將開啓全球 “太空計算時代” 新篇章。

未來，他們還計劃發射更多衞星，織起一張由 2800 顆衞星組成的太空計算大網。

“星算” 計劃首批衞星正式啓航

“星算” 計劃由國星宇航牽頭，與首批 54 家高校、科研院所、上市公司、投資機構等共同發起並投入建設。

本次太空計算星座 021 任務是國星宇航發起的 “星算” 計劃首發星座，也是之江實驗室 “三體計算星座” 的首發星座，星座是不同主體投資、由國星宇航研製的一軌 12 顆計算衞星組成。

其目標是將算力服務器發射入軌形成天基智能計算基礎設施，其中本次發射任務是將首批十二顆計算衞星入軌組網，每顆衞星均具備太空計算、太空互聯的能力。

這批衞星除配套了國星宇航自研的 AI 載荷外，還搭載了之江實驗室承擔研製的星載智能計算機等太空計算軟硬件和天基模型，實現了 “算力上天、在軌組網，模型上天”。

相比於傳統的應用型衞星，計算衞星將單顆衞星的計算能力從 T 級提升至 P 級，首發星座在軌計算能力達到 5POPS，極大地提升了單星高性能太空計算的能力。

並且這些衞星還能形成 “互聯網” 一樣的互聯互通，衞星之間使用激光通信，通信速度最高可達 100Gbps。

該星座將完成系列天基計算基礎功能的在軌驗證和應用。

並且，太空中的計算衞星，將不僅是一種新的算力部署方式，還會改變科學研究的範式，支撐科學家探索更多的未知。

太空計算中心可扮演“太空智能中樞”的角色，廣泛支持海量深空探測數據的實時在軌計算與處理。

例如，本次發射的衞星搭載了廣西大學和中國科學院國家天文台研製的宇宙 X 射線偏振探測器，將通過天基天文時域模型對伽馬射線暴等各類瞬變源進行在軌快速探測、證認、分類，並觸發雙星協同觀測。

“星算” 計劃未來還會有更多次發射，終極目標中的天基算力網絡，將由 2800 顆計算衞星組成。

其中，“星算” 計劃 02 組星座目前已經進入設計研製階段，國星宇航衞星團隊正在加緊投入更強算力衞星型號的研發工作。

那麼，為什麼人們要在太空中部署算力設施呢？

為什麼算力要 “上天”？

以人工智能行業最火熱的大模型為例，看似是一問一答的簡單應用，實質上卻是一個 “吞金巨獸”。

OpenAI CEO 奧特曼曾經透露，ChatGPT 僅僅因為用户説的 “謝謝”，就要多花費數千萬美元的成本。

在這當中，能源成本是一個重要的構成部分。

研究機構分析，在以 H100 為基礎的設施上，一次普通的查詢，就會消耗約 0.3Wh 的電量。

什麼概念呢？iPhone 14 Pro Max 的電池容量大約是 14.1Wh，也就是問 47 個問題消耗的電能，就足以充滿一部 iPhone。

再看宏觀層面，根據國際能源署的數據， 到 2026 年，全球數據中心的總用電量可能超過 1000 太（10^12）瓦時 ，也就是1 萬億度，大致相當於日本的用電量。

而太空部署，恰恰是一個節約能源成本的有效方式。

沒有臭氧層的過濾，太空中能夠受到更多的太陽輻射，並且沒有雨雪天氣，可以依靠太陽能為算力設施提供持續的能源供給。

除了自身運行消耗能源之外，算力設備的冷卻也是一項巨大消耗。

谷歌的環境報告顯示，在 AI 應用還未普及的 2022 年，其數據中心 52 億加侖（約 1970 萬噸）的冷卻水，相當於 1.36 個西湖。

但太空中的低温環境，可以作為天然的冷源，一些企業在極寒地區建立數據中心，同樣是出於這樣的思路。

電能和散熱全靠太空環境解決之後，除了日常維護之外，在太空中部署算力的成本，幾乎就只剩下了研製和發射這些一次性投入。

並且發射的成本也在下降，弗若斯特沙利文的報告顯示，中國衞星的發射成本正在逐年降低，到今年預計是 6 萬元每公斤。

除了成本之外，太空中的算力設備，還能作為 “天基數據” 處理的有效途徑，做到 “天數天算”。

中國科學院院士、中國科學院大學杭州高等研究院院長王建宇表示，隨着衞星對地觀測的分辨率越來越高，數據量也在不斷增大，將數據全部送至地面再進行處理，不僅傳輸量大，數據應用的及時性也受到影響。

以遙感衞星為例，過去其收集到的數據需要傳回地面進行處理，並且傳輸過程存在帶寬瓶頸。

但此次發射的衞星同時搭載了對地遙感載荷，可在獲得數據的第一時間進行處理，然後直接將結果傳回地面，對自然災害等異常現象的感知更加及時。

同時衞星中也配備了高帶寬的傳輸設施，未來可能開放與第三方衞星的通信，讓 “天數天算” 為更多的用户提供服務。

另外，由於地空之間的專用通訊方式，太空計算中心也將比通過互聯網連接的普通算力中心更加安全。

種種優勢之下，太空算力中心的終極發展目標，是與地面形成 “天地協同” 的互補，讓天基算力成為一種未來的新選擇。

天基算力將成為一種新的選擇

毫無疑問，算力基礎設施在全球都已經佔有了舉足輕重的地位，其加速擴張也是必然趨勢。

但地理空間和能源都存在有限性，所以人們也開始探索新的數據中心部署地點的腳步，拋開太空不談，在山洞、海底、極地等地區，都已經有了數據中心的身影。

僅以海底為例，2015 年，微軟建造了第一個海底數據中心的原型機，2018 年把建造好的實驗艙放進了蘇格蘭奧克尼羣島附近的海底，容器內有 864 台服務器。

在國內，全球首個商用海底數據中心於 2023 年 3 月在海南陵水投入運營；今年 2 月，一個新的數據艙又接入該數據中心，形成了海底智算中心集羣。

在這樣的模式之下，太空可能與海底、極地並無本質區別，只是代表了算力部署空間的一個新的探索方向。

據 CNBC 去年報道，歐盟同樣也產生了在太空中建設數據中心的想法。

並且截至當時，歐盟已經花費了 200 萬歐元（按當時匯率約合 1560 萬人民幣）進行論證實驗，從技術和經濟角度證明了這種想法的可行性。

在美國佛羅里達州，也有一家名為 Lonestar Data Holdings 的公司同樣將目光投向了太空，打算把算力中心建到月球上。

今年 3 月，該公司的一個微型數據中心已經隨 “雅典娜” 月球着陸器一同抵達月球。

無獨有偶，華盛頓州的 Starcloud 公司，也計劃在本月發射一個衞星數據中心，並於 2026 年中期開始商業運營。

無論是國內還是國外，也無論國家隊還是商業公司，人們都已經用行動證明了，太空或將成為未來算力部署的一個新選擇。

值得注意的是，歐盟的太空算力計劃，單是準備好符合其要求的運載火箭就要等到 2035 年，然後還要再預留 15 年的部署時間。

但在 2025 年的中國，第一批算力衞星，已經正式上天服役了。

這一次，中國走在了趨勢最前面。

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