中国计算产业从地球加速“飞”向太空
中科曙光与中科星图携手推动太空计算技术创新与应用落地
摘要:联合产业链上下游单位研发面向太空计算场景的高性能、低功耗、高可靠专用核心部件,并推动“芯片—整机—算网—数据—应用—生态”的全链路技术创新。
中国经济导报、中国发展网 记者崔立勇报道
日前在合肥举行的“2025空天信息大会”上,中科曙光与中科星图签署了《太空计算领域的合作开发框架协议》。按协议,双方将围绕技术研发、太空算网建设等课题,共同迈向太空计算这一极具潜力的领域,携手推动太空计算技术创新与应用落地。太空计算的中国方案,自此按下加速键。
2025 年《政府工作报告》提出:“开展新技术新产品新场景大规模应用示范行动,推动商业航天、低空经济等新兴产业安全健康发展。”近年来,我国在航空航天、卫星导航、地理信息、遥感监测等领域取得显著成就,以通信、导航和遥感为核心的空天信息产业进入高速发展阶段,空天信息产业也被视为科技领域的新风口。
“新兴的大市场”,中科曙光总裁历军对太空计算的发展做出判断。他认为,先进计算将是卫星、空间站不可或缺的组成部分。
中科曙光与中科星图携手推动太空计算的出发点也是空天信息产业眼前的痛点。通信卫星、导航卫星、气象卫星等各类卫星对算力的需求日益凸显。然而,传统技术方式是将太空信息传回地面进行处理,然后再返回太空。
星图测控董事长胡煜分析,这种“天数地算”受制于传输速度瓶颈。当前微波数传速率上限仅1Gbps,而单颗遥感卫星每日产生的数据量就达TB级。激光通信虽已应用,但是其对气候条件要求严格,不能完全解决当下数据传输的问题。这意味着大多数太空数据在“茶壶煮饺子”,憋屈在空中无法及时回传,造成巨大的资源浪费。
计算设备必须从地球走向太空,将计算过程放在太空,实现“天数天算”。
然而,将地面的计算设备原封不动直接送上太空并不现实。历军表示,太空环境与地面迥然不同,对核心计算部件的要求极为苛刻。例如,面对太空中的粒子和射线,芯片的可靠性面临很大挑战。太空中极端温差也是障碍之一,卫星面向太阳一面和背对太阳一面的温度可能相差数百摄氏度。
地面上的超级计算机依赖强大的散热系统和稳定的电力供应来维持运行。在太空中,没有空气,传统风冷散热方式完全失效。卫星搭载的太阳能受太空环境影响很大,也要求计算设备进一步降低能耗。
此外,算力上天的成本直接影响“天数天算”商业模式的闭环。据测算,将计算设备打到天上,成本将是地面同样算力等级产品的 1000 倍。
因此,提高计算效能、降低卫星制造和发射成本成为关键。中科星图总裁邵宗有还强调,因发射后无法进行维修,算力设备的稳定可靠对“天数天算”至关重要。
因此,“天数天算”要求核心计算部件必须重新设计和制造,针对太空特定应用进行优化。国内半导体产业的快速进步,则为制造面向太空计算的专用芯片提供了可能。
中科曙光与中科星图计划投入大量研发资源,加速太空计算技术的研发和应用。协议签订后,双方将联合产业链上下游单位研发面向太空计算场景的高性能、低功耗、高可靠专用核心部件,并推动“芯片—整机—算网—数据—应用—生态”的全链路技术创新。双方还将合作建设开放普惠的太空算网。该算网将构建覆盖“用户(端)—星上(边缘)—天基(云)—地基(云)”的“天地一体化”协同智能计算架构,以实现算力资源的互联调度与数据实时处理,并接入国家级算力服务平台。
商业航天和低空经济等领域对太空算力的需求持续增长,将为双方的合作带来可观的经济效益。邵宗有分析,未来几年全球计划发射卫星十万颗。这些卫星将产生海量数据,对太空计算提出迫切需求。他说,卫星制造市场有望达到 6000亿元规模,芯片等核心计算部件在其中将占据相当比例。
中科曙光是 IT 核心基础设施的领军企业;中科星图创立于2006年,将新一代信息技术与商业航天、低空经济深度融合。“中科星图和中科曙光在天算产业里会创造独特的竞争
力。”邵宗有表示,具备大型算力芯片重构能力、将定制芯片工程化为可靠卫星载荷、确保天地数据传输畅通的企业,在全球范围内屈指可数。他表示,中科星图已积累了在地面上应用太空数据的算法及经验,下一步就是将“这套东西更好地搬到天上去”。
历军认为,进军太空计算是企业面向未来的战略性举措。他透露,未来几年双方将沉下心来,快速行动,重点突破技术障碍,空天一体的云计算体系也将逐步形成。
中科曙光高级副总裁任京暘表示,为推动产业各方积极参与“太空算网”建设,双方还将推动太空芯片接口规范、空天数据处理模型等核心技术与应用标准制定,并联合众多空天、算力产业链上的软件开发商、高校科研院所等,共同打造开放协同的产业生态,加速空天创新成果转化。
从商业航天的精准导航与高效通信,到地球观测的环境监测与资源管理,再到气象预报的精准预测与灾害预警,太空计算都展现出了巨大的应用前景。任京晹强调,太空计算的最终价值仍是“回归地面,赋能千行百业”。
责任编辑:崔立勇