11月初，Google宣佈，自研TPU首次在軌運行AI模型並返回結果。這次試驗背後的目標，是把多顆搭載TPU的衛星連接起來，在軌道上組成計算叢集。
一天後，馬斯克預測，到2028年底，軌道算力的每月新增部署量可能超過地面。SpaceX此前已將經過適配的輝達Vera Rubin系統納入首代計算衛星方案。輝達也已公佈面向軌道資料中心的計算模組，並與衛星製造商合作，準備將晶片和軟體隨衛星平台一起交付。
建設計畫甚至延伸到了火箭本身。10月26日，軌道基礎設施公司Cowboy Space公佈Big Iron方案，計畫讓火箭上面級抵達軌道後轉為資料中心，設計承載五個輝達GPU電腦架。運載火箭既負責把計算裝置送上天，也將成為太空機房的一部分。
從晶片在軌測試到計算衛星組網計畫，雲廠商、晶片巨頭和航天企業正在同時佈局。這場向太空延伸的算力競賽，會為半導體產業帶來多大的增量？
01
巨頭開始規劃太空機房
泰伯智庫10月發佈的研究預計，全球太空算力市場將從2025年的約29億美元增至2030年的190億美元。其統計涵蓋單星智能、算力星座和太空資料中心：既包括衛星就地處理資料，也包括多顆衛星組成計算網路，以及獨立的大型軌道計算設施。幾類業務的投入與成熟度不同，報告判斷，2030年前仍主要由單星智能支撐。
SpaceX準備建設的，則是更大規模的軌道計算設施。按照已公佈的合作安排，其首代Starmind計算衛星將採用經過適配的輝達Vera Rubin NVL72系統，目標在2027年第四季度發射，2028年形成顯著規模。計算架構與地面系統保持聯絡，而衛星製造和發射，則由SpaceX已有的航天業務提供基礎。
對Google這樣的雲廠商，軌道設施提供的是另一種擴張可能。國際能源署今年4月預計，全球資料中心年用電量將從2025年的485TWh增至2030年的950TWh，電網接入與能源裝置正在限制更快的擴張。Suncatcher考慮的特定太陽同步軌道能夠獲得近乎持續的日照，讓新增算力減少對地面電網、土地和當地建設進度的依賴。
Google為這一探索保留了較長的時間。皮查伊10月21日談及Suncatcher時，將其與Waymo早期的自動駕駛研究相比，認為十年至二十年後可能發揮重要作用。馬斯克已經給出月度部署規模的預期，皮查伊談論的則是長期研究的價值。對於已有晶片、模型和雲業務的Google，當前試驗是在為未來的基礎設施建設保留選擇。
投資機構Space Capital在10月13日發佈的三季度報告中指出，SpaceX已經停止接受2028年末之後的拼車發射預訂，行業需要更多運力來源。對於太空算力建設者，晶片交貨之後，裝置能否按計畫入軌還決定著上線時間。發射能力因此也在影響那些企業有條件組織大規模部署。
10月26日，軌道基礎設施公司Cowboy Space發佈Big Iron火箭方案：上面級到達軌道後不被丟棄，而是成為資料中心，設計承載五個輝達GPU電腦架。公司申請的Stampede星座規模達到兩萬顆衛星，火箭首飛目標為2028年。
創始人Baiju Bhatt解釋，公司原本想建設太空資料中心，卻發現沒有足夠的火箭可用，因此決定自行開發。它希望把運載器外殼繼續用作散熱結構，讓運送裝置和承載計算共用部分硬體。這個方案將發射與機房建設放在了一起，營運商要考慮的，已經包括怎樣把計算裝置成批送到軌道，並讓運輸設施繼續參與運行。
在軌道資料中心公司Starcloud的設想中，設施建成後既可以出售GPU計算時間，也可以提供供電、冷卻和連接，讓客戶選擇晶片。創始人Philip Johnston今年5月介紹了這兩種經營方式。前一種方式需要營運商組織計算平台，後一種則把晶片選擇留給租用設施的客戶。同樣是軌道資料中心，最終決定計算架構的，可能是設施營運商，也可能是雲廠商，晶片企業爭取的合作對象因此不只是一家衛星製造商。
02
晶片上天，競爭延伸到整套平台
Google的在軌TPU返回首個AI結果之後，Suncatcher還要繼續驗證晶片在熱應力和輻射下的表現。原型星由Google與Planet合作開發，2027年的下一步是測試兩顆衛星之間的連接。更遠期設計考慮每星搭載數十顆TPU，通過高頻寬雷射鏈路協同工作，將分散在衛星上的晶片組成計算叢集。
Google特別指出，現有星間通訊多為長距離、較低頻寬設計，而其AI任務需要短距離、高頻寬連接。單顆晶片能夠運行模型之後，還要解決多顆晶片怎樣共同完成任務的問題。衛星叢集能否有效協同，直接影響增加處理器能帶來多少實際算力，也讓通訊與系統整合成為晶片之外的重要投入。
輝達則把自己的計算平台提供給不同的航天客戶。今年3月公佈的Space－1 Vera Rubin模組面向軌道資料中心，Jetson Orin、IGX Thor等產品則面向星上推理。客戶可以從處理衛星圖像的小型模組開始，再向更大計算系統擴展，繼續使用輝達的軟體工具。
這種安排已經進入衛星製造商的產品規劃。EnduroSat今年8月宣佈與輝達合作，將計算模組逐步整合到FRAME系列衛星平台中，並支援CUDA、TensorRT等軟體。按雙方規劃，客戶購買的將是已完成整合的軌道AI平台，不必每次從晶片、軟體到衛星重新組織開發。Space－1也被列入後續適配路線，隨產品可用性逐步推進。
EnduroSat在10月披露，其衛星產線具備每日交付兩顆的能力。公司採用共用模組、軟體及生產流程，客戶提供任務載荷，EnduroSat負責衛星平台、整合測試和在軌營運。計算模組成為標準平台的一部分後，便有機會隨不同客戶的任務重複部署。對於晶片廠商，一次整合能夠服務後續多個項目，採購關係也有機會隨著衛星的批次製造延續下去。
10月21日，EnduroSat又與航天企業Redwire簽署合作備忘錄，將歐洲軌道資料中心列為共同探索的方向。雙方擬把EnduroSat的衛星批次製造能力，與Redwire的供電系統及大型項目承包經驗結合起來，目標客戶包括政府、國防和商業機構。計算模組、衛星平台、供電和項目交付，也由此進入同一套合作規劃。
已有衛星上的算力，也開始通過雲平台向開發者開放。10月30日，北京太空算力創新中心發佈天地一體化太空算力雲平台，將衛星上的計算資源與地面算力統一管理。開發者可以通過平台部署模型，讓衛星在軌處理資料，再將結果傳回地面。平台目前覆蓋40余顆衛星的算力資源，並與百度智能雲百舸平台互通，可以呼叫相關模型和資料集介面。
清華大學教授崔勇介紹，衛星可以就近處理資料，地面算力中心承擔大模型訓練與彈性擴容。這使軌道資源能夠成為現有雲服務的一部分，無須把所有計算都搬到天上。對於晶片廠商和雲服務商，進入太空市場既可以是參與新建大型設施，也可以是為已有衛星增加計算和呼叫能力。
0單，到更大的算力市場
北京太空算力創新中心CTO劉志飄認為，在軌推理已經逐漸商用，大規模預訓練上天至少還需要五至八年。衛星自身的任務和地面AI業務，對計算規模、通訊條件及成本的要求不同，也在影響眼下的採購。
法國航天局的項目已經收到搭載AI計算模組的衛星。10月27日，Loft Orbital披露，剛入軌的Altair－1成為法國航天局兩個項目的首項交付，其中地球觀測合同從簽署到首星入軌不到六個月。衛星搭載輝達Orin模組，可以直接運行AI模型，為後續任務提供計算能力。
對觀測任務而言，衛星採集影像後，就地識別火情、船舶或其他目標，再將結果傳回地面，可以減少原始資料下傳的壓力。這類需求不必等待軌道GPU的租賃價格全面低於地面，就有採用星上AI的理由。晶片和計算模組可以先進入這些已有任務，逐步積累運行記錄。
國內製造商也已接到成批訂單。11月5日啟動港股招股的國星宇航披露，截至10月28日，公司已有114顆待交付AI衛星訂單，合約總值約35億元。商湯是其中一個明確的採購方，今年7月已訂購兩顆AI智算衛星，用於其星座初期部署和在軌驗證。
國星宇航計畫在2027年、2028年分別研製36顆、60顆衛星，並與兩家發射服務商訂立長期合作，提前鎖定運力，具體交付進度還取決於審批、客戶訂單和發射安排。其募資用途還包括尋找戰略投資與收購機會，潛在範圍涉及星載計算晶片、能源系統等供應商，目前尚未確定目標。計算能力成為衛星產品的重要組成部分後，製造商也開始考慮向相關上游環節延伸。
面向地面客戶的大型軌道機房，則要在計算成本上接受另一種比較。Google能源負責人關於最高百倍成本的判斷，針對的是當前建設條件；公司持續推進的Suncatcher仍是長期研究。貝索斯今年5月也提醒，能源通常不到地面資料中心總擁有成本的15％，只減少電費，並不足以抵消發射等新增支出。
晶片的工作壽命和更新方式也會進入這筆帳。Starcloud表示，最初幾代系統不打算依靠機器人維修，而是通過冗餘與軟體繞開故障，讓裝置在設計壽命內自主運行。對於晶片供應商，適配和驗證必須與整套系統一起完成；對於營運商，裝置損壞、替換和利用率都會影響能否收回投入。先在特定衛星任務中形成需求，與大規模承接地面AI業務，因而是兩種不同的商業處理程序。
04
結語
太空算力已開始帶來衛星、計算模組和平台建設的需求，巨頭爭取的還有未來更大規模部署時的架構與服務選擇。現階段，已有衛星任務讓晶片找到客戶；下一步，軌道機房能否持續擴大採購，還要看批次部署後的成本、裝置壽命與利用率能否支撐長期營運。晶片進入太空已經有了實績，新市場的規模還要由這些建設與經營安排逐步兌現。(半導體產業縱橫)