中國算力衛星升空 開啟全球節能省電速度快「太空計算時代」

綜合新華社等媒體報道，由「國星宇航」帶頭發起的中國「星算」計劃，以一箭12星的方式5月14日將12顆太空計算衛星，搭乘「長征二號丁」運載火箭，在酒泉衛星發射中心發射成功，這12顆計算衛星，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。 

「星算」計劃由「國星宇航」帶頭，與首批54家高校、科研院所、上市公司、投資機構等共同投資，首發星座發射任務成功，開啟全球「太空計算時代」新篇章，未來，還計劃畫發射更多衛星，織起一張由2,800顆衛星組成的太空計算大網。 

太空中的計算衛星是一個節約能源的有效方式，太空中沒有臭氧層的過濾，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，此外算力設備需要散熱冷卻，太空中的低溫環境，可以作為天然的冷源，一些企業在極寒地區建立數據中心，就是為了降低散熱成本。 

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，幾乎就只剩下研發和火箭發射這些一次性投入，並且發射的成本也在下降，據悉，中國衛星的發射成本正在逐年降低，到今年預計是人民幣6萬元／每公斤。 

太空計算衛星星座首次發射的星座包含12顆計算衛星，搭載80億參數的天基模型，實現了「算力上天、在軌組網、模型上天」，可對L0-L4級衛星數據進行在軌處理、推理，將執行異軌衛星激光接入、天文科學觀測等在軌任務。 

「星算」計劃目標是將算力伺服器發射入軌形成天基智慧計算基礎設施，今次發射任務是將首批12顆計算衛星入軌組網，每顆衛星均具備太空計算、太空互聯的能力，這批衛星除配套國星宇航自研的AI載荷外，還搭載「之江實驗室」承擔研製的星載智慧電腦等太空計算軟硬體和天基模型。 

相比於傳統的應用型衛星，計算衛星將單顆衛星的計算能力從T級提升至P級，首發星座在軌計算能力達到5POPS，極大地提升單星高性能太空計算的能力。並且這些衛星還能形成互聯網一樣的互聯互通，衛星之間使用雷射通信，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。 

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，隨著衛星對地觀測的解析度越來越高，資料量也在不斷增大，將資料全部送至地面再進行處理，不僅傳輸量大，資料應用的及時性也受到影響。 

以遙感衛星為例，過去其收集到的資料需要傳回地面進行處理，並且傳輸過程存在頻寬瓶頸。但此次發射的衛星同時搭載對地遙感載荷，可在獲得資料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。 

同時衛星中也配備了高頻寬的傳輸設施，未來可能開放與協力廠商衛星的通信，讓「天數天算」為更多的使用者提供服務。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」互補，讓天基算力成為一種未來的新選擇。 

據了解「之江實驗室」坐落於杭州城西科創大走廊核心區，創建於2017年9月6日。實驗室以打造國家戰略科技力量為目標，聚焦智能計算，瞄準國家戰略前沿、科技創新變革、戰略產業創新三大戰略需求，重點推進新型算力中心、三體計算星座、科學數據樞紐、科學基礎模型等科研任務。 

「之江實驗室」聯合「國星宇航」、「氦星光聯」、「航天馭星」、「天鏈測控」等合作伙伴，於2024年7月成立了「之江實驗室計算星座科研任務總體部」，實施有組織的科研。百餘個硬件、兩百餘個軟件、近百萬行代碼，總體部的200多名科研人員不分晝夜，以集智攻關的努力順利完成首發任務的各項研製工作。