(由多段落组成):
随着人工智能与航天技术的深度融合,全球算力竞争正从地面迈向太空。近年来,英伟达H100芯片搭载的Starcloud-1卫星成功入轨,谷歌也公布了其“太阳捕手”计划,意图构建基于TPU的太空计算集群。这一系列动作标志着“太空超算”已不再是科幻设想,而是正在加速落地的前沿科技现实。在这一全球性赛道中,中国科研机构与商业航天企业同样走在前列,悄然布局属于中国的天基智能计算版图。
早在2019年,中国科学院计算技术研究所便启动了星载智能计算系统的研究,率先推出“极光”POPS级星上计算载荷,并实现天基大模型的实际部署。武汉大学主导的“东方慧眼”智能遥感星座项目,融合光学、雷达与高光谱观测手段,突破星上实时处理与图像压缩关键技术。北京邮电大学则通过“天算星座”系列卫星,验证了星地IP网络与星间激光通信的可行性。而之江实验室于2024年发射的“三体星座”,进一步推动了太空计算系统的组网实践。这些成果为我国构建自主可控的太空算力基础设施打下坚实基础。
在此背景下,由中国科学院、航天系统及之江实验室背景团队联合创立的中科天算公司,正式推出“天算计划”,目标是在近地轨道打造一座具备万卡规模的超级智能计算中心。该计划致力于实现高达10EOPS的在轨算力水平,构建集能源、通信与计算于一体的模块化太空超算平台。其中,100MW级柔性光伏供电系统保障持续绿色能源供应;10Tbps级激光通信舱支持百束百Gbps高速链路,打通天地数据通道;而核心算力舱则集成上万张高性能计算卡,突破传统地面超算在功耗与散热上的物理极限。
然而,将地面数据中心搬上太空并非简单复制。在距地500公里的轨道环境中,高能粒子辐射和真空热管理成为两大“拦路虎”。面对辐射导致的芯片逻辑错误甚至烧毁风险,中科天算创新采用商用先进制程芯片结合软硬件协同容错机制,利用多模冗余架构实现实时比对与纠错,在保证计算可靠性的同时大幅提升算力密度。相较传统抗辐照加固芯片动辄落后数代的窘境,这一方案让航天系统得以快速接入最新一代AI芯片,真正实现“算力平权”。
更棘手的是真空环境下的散热难题。由于缺乏空气对流,传统风冷或液冷难以奏效。为此,中科天算自主研发混合主动-被动冷却系统,结合微重力流体回路、结构导热与辐射散热技术,高效导出高密度芯片产生的热量,成功解决极端工况下的温控瓶颈。这项技术不仅支撑了GPU集群在轨稳定运行,也为未来大规模空间计算设备提供了可复用的技术路径。
“天算计划”的深远意义远超商业应用本身。它代表着一种全新的计算范式演进——从“天收地算”走向“天算天决”。以远洋渔业为例,未来渔民可通过卫星终端直接获取由太空AI分析生成的鱼群预测:“东北方20海里半小时后有金枪鱼群经过”。这种即时感知—理解—决策闭环,只有依托轨道侧的强大算力才能实现。相比地面跨区域调度延迟,近地轨道反而具备更低时延优势,且能覆盖偏远地区,为自动驾驶、低空经济等新兴领域提供普惠算力支持。
更重要的是,天基算力具备天然的抗毁性与广域服务能力。当地面数据中心因自然灾害中断时,太空计算网络可作为应急备份中枢,保障关键服务不中断。长远来看,随着人类向月球、火星探索迈进,在轨通用算力节点将成为连接地球与深空的数字枢纽。每一次在真空与辐射中积累的技术突破,都是对人类数字文明边界的拓展。“天算计划”不仅是对中国航天能力的考验,更是对未来智能社会基础设施的战略布局。
当算力如阳光般洒满地球每一个角落,甚至延伸至星际空间,我们或将迎来一个真正的全域智能时代。在这场跨越大气层的算力革命中,中国正以硬核科技实力,书写属于自己的太空篇章。
太空超算, 天基计算, 中科天算, 万卡集群, 在轨AI
本文来源:
量子位【阅读原文】

