日前,北京市召開太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)工作推進(jìn)會(huì),會(huì)議以 "智繪星空,勝算在天"為主題,標(biāo)志著中國(guó)在算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域取得重大突破性進(jìn)展。會(huì)上正式發(fā)布的《太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)劃方案》明確提出,將在距地面700-800公里的晨昏軌道,建設(shè)超GW級(jí)集中式太空數(shù)據(jù)中心系統(tǒng),部署百萬(wàn)卡級(jí)服務(wù)器集群。這一規(guī)劃不僅有效突破了地面數(shù)據(jù)中心發(fā)展的瓶頸制約,更標(biāo)志著我國(guó)在全球太空算力競(jìng)爭(zhēng)中成功占據(jù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)。?
當(dāng)前,地面數(shù)據(jù)中心的發(fā)展正面臨諸多難以克服的技術(shù)瓶頸。隨著人工智能大模型訓(xùn)練需求的持續(xù)增長(zhǎng),以及物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的爆發(fā)式普及,社會(huì)對(duì)算力的需求呈指數(shù)級(jí)上升趨勢(shì)。與此同時(shí),傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心面臨著日益嚴(yán)峻的能源消耗和散熱壓力 —— 冷卻系統(tǒng)能耗占比已高達(dá)40%,單座超大型數(shù)據(jù)中心年耗電量與中等城市相當(dāng)。在此背景下,太空獨(dú)特的物理環(huán)境優(yōu)勢(shì)為破解這一困局提供了全新思路。?
北京規(guī)劃選定的晨昏軌道具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì):該軌道上的衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷太陽(yáng)能獲取,配合真空冷黑環(huán)境(溫度低至 - 269℃),具備 "永續(xù)能源供應(yīng)+高效散熱" 的雙重技術(shù)優(yōu)勢(shì)。相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示,太空數(shù)據(jù)中心單位算力能耗較地面水冷系統(tǒng)降低70%,從十年周期來(lái)看,其綜合建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本顯著低于同規(guī)模地面數(shù)據(jù)中心。更為重要的是,太空部署模式打破了傳統(tǒng)地理空間限制,能夠?yàn)楹Q蟆O地等地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋薄弱區(qū)域提供穩(wěn)定的算力支持,為6G通信技術(shù)發(fā)展和全球應(yīng)急響應(yīng)體系建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。?
三步走戰(zhàn)略:中國(guó)太空算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實(shí)施路徑?
北京發(fā)布的太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)劃具有清晰的實(shí)施路線圖,通過(guò) "技術(shù)突破 - 規(guī)模組網(wǎng) - 全球服務(wù)" 三個(gè)發(fā)展階段,計(jì)劃在十年內(nèi)完成從試驗(yàn)驗(yàn)證到規(guī)模化運(yùn)營(yíng)的跨越:?
- 第一階段(2025-2027年):技術(shù)驗(yàn)證與試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)。本階段重點(diǎn)開展能源供應(yīng)、高效散熱、抗輻射芯片等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),計(jì)劃建成總功率200KW、算力1000POPS的一期算力星座系統(tǒng)。該系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)天基數(shù)據(jù)在軌實(shí)時(shí)處理功能,主要服務(wù)于遙感監(jiān)測(cè)、太空科學(xué)研究等應(yīng)用場(chǎng)景。目前,第一代試驗(yàn)星 "辰光一號(hào)" 已完成研制工作,進(jìn)入總裝測(cè)試階段,預(yù)計(jì)于2025年底或2026年初擇機(jī)發(fā)射,為后續(xù)建設(shè)積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。?
- 第二階段(2028-2030年):規(guī)?;M網(wǎng)與成本優(yōu)化。本階段將重點(diǎn)突破在軌組裝建造技術(shù),通過(guò)降低發(fā)射和運(yùn)營(yíng)成本,推進(jìn)二期算力星座系統(tǒng)部署。核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn) "地?cái)?shù)天算",即通過(guò)將地面海量數(shù)據(jù)傳輸至太空進(jìn)行處理,有效解決地面算力擁堵和數(shù)據(jù)傳輸延遲問(wèn)題,為自動(dòng)駕駛、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等高端應(yīng)用提供算力支持。本階段將充分利用可重復(fù)使用火箭技術(shù),推動(dòng)太空算力服務(wù)的商業(yè)化進(jìn)程。?
- 第三階段(2031-2035年):全球算力樞紐建設(shè)。本階段將實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的批量生產(chǎn)和組網(wǎng)發(fā)射,通過(guò)在軌對(duì)接技術(shù)建成大規(guī)模太空數(shù)據(jù)中心集群,全面進(jìn)入 "天基主算" 時(shí)代。屆時(shí),太空數(shù)據(jù)中心將成為全球數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,構(gòu)建完整的 "太空計(jì)算" 產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系,為深空探測(cè)、跨境數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)葢?zhàn)略需求提供強(qiáng)有力的算力保障。?
太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)是一項(xiàng)跨領(lǐng)域、跨學(xué)科的重大系統(tǒng)工程,需要多方協(xié)同推進(jìn)。北京市創(chuàng)新組建了由 24 家商業(yè)航天企業(yè)、人工智能企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)共同參與的創(chuàng)新聯(lián)合體。其中,北京星辰未來(lái)空間技術(shù)研究院承擔(dān)總體設(shè)計(jì)工作,北京軌道辰光科技有限公司負(fù)責(zé)項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)營(yíng),形成了政產(chǎn)學(xué)研用深度融合的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制。?
目前,創(chuàng)新聯(lián)合體已在多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得重要突破:超輕太陽(yáng)翼與輻冷板組件重量較現(xiàn)有產(chǎn)品降低 50% 以上,抗輻射 AI 芯片、高功率太陽(yáng)能電池等核心零部件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,成本較國(guó)外同類產(chǎn)品降低 60%。《太空數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新聯(lián)合體工作機(jī)制(試行)》的發(fā)布,進(jìn)一步明確了各方職責(zé)和協(xié)同工作模式,為技術(shù)攻關(guān)和工程建設(shè)提供了制度保障,探索出新型舉國(guó)體制下重大科技工程實(shí)施的 "北京方案"。?
太空算力已成為全球科技競(jìng)爭(zhēng)新焦點(diǎn)?
美國(guó) SpaceX 計(jì)劃在 Starlink V3 衛(wèi)星中集成數(shù)據(jù)處理模塊,谷歌啟動(dòng) "捕手日" 項(xiàng)目,亞馬遜擬投資 500 億美元建設(shè)太空云計(jì)算中心。然而,這些項(xiàng)目大多仍處于概念驗(yàn)證或單項(xiàng)技術(shù)突破階段。北京發(fā)布的系統(tǒng)性建設(shè)規(guī)劃,使我國(guó)成為全球首個(gè)明確太空數(shù)據(jù)中心發(fā)展路徑的國(guó)家,充分展現(xiàn)了在商業(yè)航天與人工智能交叉領(lǐng)域的戰(zhàn)略前瞻性。?
從戰(zhàn)略層面來(lái)看,太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)不僅是算力基礎(chǔ)設(shè)施的升級(jí)換代,更是維護(hù)國(guó)家信息安全的重要舉措 —— 其獨(dú)特的物理隔離特性為敏感數(shù)據(jù)處理提供了安全可靠的計(jì)算環(huán)境。同時(shí),該項(xiàng)目將帶動(dòng)形成 "可重復(fù)使用火箭+算力星座+數(shù)據(jù)應(yīng)用" 的新型產(chǎn)業(yè)鏈,預(yù)計(jì)到2027年可實(shí)現(xiàn)數(shù)十億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,長(zhǎng)期有望發(fā)展成為萬(wàn)億級(jí)產(chǎn)業(yè)集群。在 "數(shù)字中國(guó)" 和 "航天強(qiáng)國(guó)" 戰(zhàn)略指引下,北京的這一布局將推動(dòng)我國(guó)從地面算力大國(guó)向太空算力強(qiáng)國(guó)邁進(jìn),為全球數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)貢獻(xiàn)中國(guó)智慧和解決方案。?
隨著 "辰光一號(hào)" 試驗(yàn)星即將發(fā)射,我國(guó)太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性實(shí)施階段。這場(chǎng)始于北京的算力革新,必將重塑全球算力發(fā)展格局,為人類開發(fā)利用太空資源開辟新的技術(shù)路徑,推動(dòng) "太空賦能地球" 從理論構(gòu)想走向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。