算力大戰“卷”到太空？從12星到2800星的中國“星算”計畫

當馬斯克的星鏈計畫用4.2萬顆衛星編織地球通訊網路時，中國正以更具野心的方式開啟太空競賽新篇章。

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當算力競賽“卷”向太空

2025年5月14日，隨著長征二號丁運載火箭在酒泉衛星發射中心成功升空，全球首個太空計算衛星星座——由12顆算力衛星組成的“星算計畫”首發星座正式入軌1247121923。這一里程碑事件標誌著中國在太空計算領域實現“零”的突破，也拉開了全球“算力上天”的序幕。

此次發射的“星算”計畫首發星座（代號021任務），由國星宇航聯合之江實驗室研製，包含12顆智能計算衛星。單星算力最高達744TOPS，整軌衛星互聯後總計算能力達5POPS（每秒5兆次操作），星間雷射通訊速率突破100Gbps，儲存容量達30TB。

與傳統衛星需將資料傳回地面處理不同，這些衛星首次實現“天數天算”——在軌完成資料處理，並通過高頻寬鏈路直接傳回結果。

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為何要將算力搬上太空？

傳統衛星資料處理模式依賴“天數地算”——即衛星採集資料後傳回地面中心處理，存在傳輸延遲高、頻寬瓶頸和能源消耗大等問題。

遙感衛星拍攝的高解析度圖像需數小時甚至數天才能完成分析，難以滿足即時監測需求。

而“星算”計畫通過“天數天算”模式，將算力直接部署在太空。每顆衛星搭載星載智算系統和星間高速網際網路絡，可在軌即時處理資料，將響應時間從“天級”壓縮至“秒級”，如林火監測系統可實現秒級預警，低空飛行器定位精度大幅提升，深空探測資料處理效率顯著提高。

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“星算計畫”在那些方面進行了突破？

不同於傳統衛星僅承擔通訊或遙感功能，星算計畫的核心在於將資料中心“搬上天”。每顆衛星配備定製化AI晶片和抗輻射伺服器，形成“計算-儲存-通訊”三位一體的太空節點。通過星間雷射鏈路，這些衛星能即時共享算力資源，單星座總算力可達1000 POPS（每秒百億億次運算），相當於同時調度10萬台地面伺服器。

更顛覆性的是，衛星搭載的AI大模型能直接在軌道處理遙感資料，將原本需要數小時回傳地面分析的火情監測、地質預警等任務縮短至秒級響應。這種“天數天算”模式，首次讓太空裝置從資料採集者進化為決策者。

而在地面資料中心因電力、土地資源短缺陷入增長瓶頸時，星算計畫揭示了另一種可能——利用太空近乎無限的太陽能，將能源成本壓縮至地面的1/5。

據測算，當2800顆衛星組網完成後，天基算力成本將降至0.1元/GFLOPS，與貴州深山中的超算中心持平。

這種成本優勢源於多重創新，採用磁阻隨機儲存器（MRAM）提升資料可靠性，減少維護頻次；通過自適應熱控系統替代傳統製冷裝置，僅此一項每年可節約相當於三峽電站10%發電量的能源。商業航天的市場化運作更將衛星研發周期從5年縮短至18個月，中國民營企業已承擔63%的衛星製造訂單。

同時，星算計畫並非孤立的天基系統，而是與地面算力網路深度耦合。中國移動建設的“四算合一”調度平台，每天可完成上億次算力呼叫指令，動態平衡衛星與地面中心的負載。

在颱風監測場景中，天基算力即時處理衛星雲圖生成預警，地面中心則呼叫歷史資料訓練災害預測模型，極大提升了天地協同將應急響應效率。這種架構甚至催生了新的商業模式——某自動駕駛公司已租用12顆衛星的閒置算力，使其車輛決策系統獲得毫秒級道路更新能力。

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從12星到2800星

中國太空算力的“三步走”戰略

中國“星算”計畫的太空算力佈局並非一蹴而就，而是通過循序漸進的技術迭代與規模化拓展，逐步建構起覆蓋全球的天地協同智能網路。

2025年5月首發的12顆衛星叢集，既是這一戰略的起點，也是驗證天基算力可行性的關鍵節點。這批由四川國星宇航研製的衛星，憑藉單星744TOPS的算力與雷射通訊技術，首次實現了太空資料的即時在軌處理，將傳統遙感資料應用時效從小時級壓縮至分鐘級，完成了從“天數地算”到“天數天算”的範式突破。

在技術驗證成功後，中國計畫加速推進衛星組網密度與算力能級。到2030年前，通過多批次發射將衛星數量提升至50顆以上，並與之江實驗室主導的“三體計算星座”深度融合，形成千星規模的天基智能設施，總算力預計突破1000POPS。

這一階段的核心目標在於打造“太空雲端運算平台”，通過星間高速互聯與分佈式調度系統，實現算力資源的動態調配，為低空經濟、災害預警等場景提供秒級響應能力。與此同時，地面配套的算力節點將擴展至數十個，初步建構天地協同的算力調度網路。

隨著技術成熟與產業鏈協同效應顯現，中國計畫在2032年前完成2800顆衛星的終極組網。

屆時，這些衛星將與地面超過100個算力中心深度聯動，形成總規模達80000POPS的天地一體化算力網路。該網路不僅能支援全球即時氣象預報、深空探測任務規劃等高端需求，還將通過開放介面協議吸引全球開發者，建構起覆蓋月球基地、火星探測器的深空算力中繼體系。

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點評：算力邊疆的“新太空競賽”

當全球科技巨頭仍在地面資料中心“內卷”時，中國通過“星算計畫”率先開闢了太空算力新戰場。從12星的“從0到1”到2800星的全球覆蓋，這場跨越天地的新型基礎設施競賽，不僅關乎算力主導權，更將決定誰能主導下一代人工智慧的制高點， 在這場沒有硝煙的“太空算力大戰”中，中國的每一步突破都在重新定義人類計算能力的邊界。 (壹零社)