AI太空基础设施加速成型：“星算”计划02组星座发布
本文来自微信公众号：科工力量 （ID：guanchacaijing），作者：科工力量
10月15日消息，近日，在泰安市卫星互联网产业发展暨“星算”计划02组星座合作大会上，国星宇航“星算”计划02组星座正式发布，单星算力突破10P的“天秤-10”卫星同步亮相。此外，多项产业合作项目现场达成签约。
据介绍，“星算”计划02组星座的研制部署步入全面推进阶段。
今年5月14日，“星算”计划01组星座已成功发射，先期发射的12颗计算卫星，每一颗都具备太空计算和太空互联的能力，成为全球首个太空计算星座。此次02组星座正式发布，标志着“星算”计划实现了从首发技术验证到规模化部署的阶段转变，可覆盖全球的人工智能太空基础设施正加速成型。
大会现场，国星宇航发布了自主研发的新一代计算卫星平台——“天秤-10”，单星算力突破10POPS，也就是每秒1亿亿次。
太空计算有什么不一样？
通常，卫星需先将数据传回地面，再由地面数据处理中心对其进行解析。太空计算是将计算资源部署在空间平台上，通过卫星等太空基础设施实现数据的处理、分析和智能决策。
与常规的地面计算相比，太空计算减少了地面依赖、降低了信息时延，提升了全球信息获取与处理能力。比如，卫星拍摄的高清图像可直接在太空分析，仅回传结果。
算力为什么要“上天”？
如果说人工智能是当下最“烧钱”的行业，那么算力就是它的燃料。
OpenAI CEO奥特曼曾透露，仅仅因为用户多说了一个“谢谢”，ChatGPT的成本就要增加数千万美元。
据海外研究机构报告显示，在以英伟达H100为核心的AI服务器上，一次普通查询要耗电约0.3Wh——每47次提问所耗电能，可以充满一部iPhone 14 Pro Max（电池容量约14.1Wh）。
而据国际能源署预测，到2026年全球数据中心的总耗电量将突破1万亿度，接近日本全国年用电量。
在这种背景下，太空提供了一个有效的能源场景。
没有臭氧层的过滤，太空中能够受到更多的太阳辐射，并且没有雨雪天气，可以依靠太阳能为算力设施提供持续的能源供给。
此外，算力设备的冷却也是一项巨大消耗。谷歌的环境报告显示，在AI应用还未普及的2022年，其数据中心需要约1970万吨的冷却水，相当于1.36个西湖。
三亚海底数据中心，通过海水的流动对数据中心服务器进行冷却。
而在轨算力节点的运行成本，除了发射和维护，几乎不再受能源与设备冷却的长期约束。
更关键的是，卫星可以在天上直接处理观测数据，做到“天数天算”。
传统遥感需要将海量影像传回地面再分析，延迟高、成本重。而现在，卫星获得数据后即可在轨计算、分类，并直接回传结果。
这对灾害监测、环境预警等场景意义重大。因此，太空算力已成为不少国家破解地面算力能源、散热等困境的战略性方案。
据CNBC去年报道，截至当时，欧盟已花费200万欧元（按当时汇率约合1560万人民币）进行论证实验，从技术和经济角度证明了这种想法的可行性。在美国佛罗里达州，也有一家名为Lonestar Data Holdings的公司同样将目光投向了太空，打算把算力中心建到月球上。
当前，我国已将发展空天信息产业、推进卫星互联网和天地一体化信息网建设，纳入数字中国等多项国家战略之中。企业、科研机构正抢抓机遇。
今年7月，中科星图与中科曙光签署合作协议，双方将携手研发高端太空计算芯片和模组，支撑服务“天数天算”，减少卫星数据传输到地面计算导致的延迟。
放眼国际，美国科技公司Starcloud提出，计划在太空中建设首个千兆瓦级别数据中心；英伟达、亚马逊、微软等科技巨头加快在低轨卫星互联网、芯片等领域的布局。国盛证券分析称，基于当前技术突破与产业实践，太空算力已从概念验证逐渐迈入工程化落地阶段。
但同时，相较于常规地面计算，太空计算在技术突破、商业化等方面仍需进一步突破。
据中科曙光总裁历军表示，根据测算，把和地面场景下相同的算力部署到太空，成本会大幅提升。现有的CPU等器件，在太空里会受到宇宙射线的影响，可靠性降低，所以能耗、算法等相关技术需要重新按照太空的要求去做设计。
中科星图副总裁、商业航天战略部总经理郝雪涛在公开接受采访时表示，“受限于卫星体积、重量和能源供给，在轨能够部署的算力依然有限。星间链路与天地链路在实现高速、低时延和安全传输方面仍需进一步突破。”
太空计算是具有潜力的未来产业，将伴随我国商业航天可重复使用火箭取得重大突破，低成本、批量化卫星制造能力的发展而发展。
未来还需要在政策引导、核心技术创新、标准制定等方面汇聚多方力量，推动上下游企业深度协同，不断拓展太空应用的边界。
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