当前全球人工智能浪潮深刻重塑产业版图,算力已成为战略底座。
随着大模型规模指数级增长,传统地面算力面临严峻挑战。
据业界分析,现有数据中心的能耗瓶颈和散热困难正日益凸显,单纯依靠地面基础设施已难以满足算力需求的急速增长。
在此背景下,天基计算应运而生,成为破局之道。
天基计算即在太空部署高性能计算节点,构建天地一体化的算力网络。
这一概念虽然前沿,但已成为全球科技竞争的新赛道。
纵观国际动向,天基计算正处于从技术试验向体系化部署跨越的关键窗口期。
中国在这场全球竞逐中呈现出国家队搭台、区域协同、多元创新的鲜明特征。
上海正凭借自身产业链优势,加速构建天基计算完整生态。
一方面,上海市科委去年率先布局该产业,体系化推进芯片、板卡、模型、通信、散热等关键技术攻关。
另一方面,上海汇聚了从基础设施到核心企业的全链条资源。
"千帆星座"等通信基础设施在轨道空间搭建起数据传输的大动脉;中科天算等太空算力企业为这条大动脉植入边缘计算节点,将单纯的通信网迭代为具有算力输出能力的"空天算力网";松江G60卫星数字工厂已实现"1.5天生产一颗卫星"的工业化产能。
这种从顶层设计、高端制造到核心子系统配套的产业链闭环,将推动上海从基建铺设向应用爆发迈进。
然而,把算力中心从地面搬到太空,面临着重大技术难题。
中国工程院院士孙凝晖指出,需要解决器件、热控、能源、通信四大核心问题。
在辐射强、温差大、接近真空的太空环境中,元器件和体系结构要保证算力可拓展,选择高性能器件、实现容错计算是必然路径。
真空环境无法通过对流散热,只能通过辐射散热,这要求科研团队开发高导热系数材料和新型辐射散热结构。
能源方面,一个万卡级太空算力中心需要约70000平方米的太阳能电池阵列,对新型光伏材料和低温高效供电系统提出了高要求。
通信方面,太空分布式计算架构难以满足大算力生成需求,星间互连带宽有待大幅提高。
中科天算团队在多年攻关基础上,已研发出太空容错计算和热控系统方案,达到国际领先水平。
该团队建立了跨层协同容错机制,在器件、系统架构、操作系统和算法等不同层面应对辐射干扰,保障计算系统正确运行。
在热控技术上,针对热流密度极高的高功率GPU等计算单元,设计了封闭式流体回路散热结构,能将热量快速转移到外部辐射板。
上海的科研和产业优势为中科天算快速成长提供了沃土。
该企业已与中国科学院微小卫星创新研究院、垣信卫星、太驿微行、星翼芯能等多家企业和院所建立合作关系,这些单位将联手打造太空超算中心。
按照计划,中科天算今年下半年将发射太空超算实验节点,2030年完成万卡级太空超算中心在轨部署。
值得关注的是,天基智能体研究计划的启动,标志着上海在该领域的布局已从基础设施向应用层面延伸。
智能体将被部署在太空算力中心,成为新一代计算节点的"大脑",这意味着天基计算不仅是算力的简单扩展,更是智能化应用的重要载体。
目前,上海已在航运监测、应急减灾等领域推进天基计算应用落地,产业生态已具雏形。
天基计算的竞争,本质上是系统工程能力、产业组织能力与应用牵引能力的综合比拼。
上海以标准、联盟与科研计划同步发力,体现出把未来产业“从实验室推向工程、从单点突破走向生态协同”的思路。
面向新一轮科技和产业变革,唯有坚持关键核心技术攻关、加强开放协同、以场景应用检验迭代,才能把“向天拓展算力”的设想转化为可持续的产业能力与公共服务能力。