將人工智能超算中心部署到太空，這一曾被視為科幻的構想，如今正成為全球科技競爭的新焦點。美國太空探索技術公司（SpaceX）近期向監管部門提交申請，計劃發射多達百萬顆衛星構建軌道計算網絡，并收購人工智能企業強化技術布局。與此同時，中國科研團隊在這一領域也取得突破性進展——中科天算公司自主研發的天基超算節點原型機已進入工程驗證階段，其計算性能達到小型數據中心水平。
這家脫胎于中科院計算技術研究所的初創企業，憑借自主研發的多卡全尺寸GPU架構，成功突破天基計算單機性能瓶頸。獲得上海產業資本支持后，企業將于今年下半年發射首顆實驗衛星，計劃在2030年前完成由十余顆衛星組成的萬卡級太空超算中心部署。該系統將搭載自主研發的100兆瓦級太陽能電站，配備超萬張國產高性能計算卡，設計算力達每秒百億億次，形成覆蓋全球的實時智能信息服務網絡。
天基計算技術的興起源于多重現實需求。隨著衛星遙感分辨率提升至0.1米級，單顆衛星每日產生的數據量激增萬倍，但受限于星地通信帶寬，僅有不足5%的數據能傳回地面。以森林火災監測為例，傳統模式需要數天才能完成數據回傳與分析，而天基計算可直接在軌道完成數據處理，將響應時間壓縮至分鐘級。在衛星通信領域，語義通信等新技術對實時計算能力提出嚴苛要求，推動計算資源向太空延伸。
能源供給與熱管理難題的突破，為太空超算中心建設掃清關鍵障礙?？蒲袌F隊通過優化軌道設計，使數據中心運行在太陽同步軌道，可獲得比地面高40%的太陽能輻射強度，配合零下270攝氏度的太空低溫環境，形成"太陽能發電-輻射散熱"的天然閉環系統。針對太空輻射導致的硬件故障問題，研究團隊開發出跨層級容錯架構，通過算法冗余設計確保計算系統在部分單元失效時仍能穩定運行。
技術可行性已通過在軌驗證。2024年初發射的"東方慧眼"高分衛星，搭載了中科院團隊研制的星載智能計算機，實現100TOPS算力的持續輸出。該衛星在軌運行期間，成功完成我國首個天基大模型驗證，通過融合視覺與語言處理能力，執行了復雜圖像解析和指令生成任務。實驗數據顯示，天基計算使數據傳輸需求降低兩個數量級，服務延遲縮短至原有模式的百分之一。
上海正在構建完整的太空計算產業生態。中科天算與本地科研機構在衛星互聯網、光通信芯片等領域形成技術協同，其萬卡級超算中心將采用上海企業研發的高功率激光通信陣列，實現10Tbps級星地數據傳輸。產業資本的早期介入加速了技術轉化進程，去年完成的數千萬元天使輪融資中，上海未來產業基金占比超六成，為關鍵技術攻關提供資金保障。
高校科研力量成為產業發展的重要支撐。上海交通大學與商業航天企業共建的太空計算聯合實驗室，已啟動太空計算芯片、智能衛星機器人等前沿項目研發。其產業化平臺東方天算公司入駐交大工研院后，三個月內即完成首條天基計算設備產線建設，預計明年可實現年產能百套級設備交付，形成"基礎研究-技術攻關-產業應用"的完整創新鏈條。
