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近日，國務(wù)院新聞辦公室舉行發(fā)布會(huì)，工業(yè)和信息化部相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，將支持開展太空算力技術(shù)前瞻性研究，有序推動(dòng)太空算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
此前，人類已經(jīng)把“眼睛”——遙感衛(wèi)星，“耳朵”——通信衛(wèi)星送上太空。如今，太空算力就是把“大腦”送上天。太空有了算力將為產(chǎn)業(yè)發(fā)展和生活帶來哪些改變？
太空算力是什么？
太空算力是指在太空部署計(jì)算能力，通過衛(wèi)星組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋。與地面算力中心相比，其最大優(yōu)勢在于“實(shí)時(shí)性”和“覆蓋性”。
將抗輻射芯片、服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備等算力裝備直接部署至在軌衛(wèi)星，相當(dāng)于給衛(wèi)星裝上了“AI超級(jí)大腦”，直接在太空就地采集、就地分析、就地決策，再把最有價(jià)值的結(jié)果傳回地面，實(shí)現(xiàn)“天數(shù)天算”“天地協(xié)同”。
算力為何要上天？
隨著人工智能產(chǎn)業(yè)呈爆發(fā)式增長，算力需求強(qiáng)勁，地面數(shù)據(jù)中心正面臨能源、土地、散熱等多重挑戰(zhàn)。據(jù)預(yù)測，2024年至2030年，我國數(shù)據(jù)中心用電量年均增速將達(dá)到約20%，遠(yuǎn)超全社會(huì)用電量增速。
相較之下，太空是“算力友好型”環(huán)境。取之不盡的太陽能、天然的真空超低溫環(huán)境，讓太空就像一個(gè)“綠色機(jī)房”。太空算力完成衛(wèi)星組網(wǎng)后，將不再受限于地面光纖和基站，幾乎能實(shí)現(xiàn)全球100%無縫覆蓋。
中國工程院院士、之江實(shí)驗(yàn)室主任王堅(jiān)表示，我們的目的不是簡單把地面數(shù)據(jù)中心搬上太空，而是讓以往無法深度利用的太空數(shù)據(jù)真正發(fā)揮作用。
王堅(jiān)介紹，發(fā)展太空計(jì)算，首先要依靠衛(wèi)星組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，其次要做到衛(wèi)星之間互聯(lián)互通，更要形成一定的在軌衛(wèi)星規(guī)模。“經(jīng)過精密軌道設(shè)計(jì)，一千顆衛(wèi)星基本可以實(shí)現(xiàn)地球任意位置每三分鐘就有衛(wèi)星經(jīng)過觀測，這時(shí)衛(wèi)星應(yīng)用價(jià)值將大幅提升，當(dāng)規(guī)模化發(fā)展后能形成可與地面數(shù)據(jù)中心比肩的基礎(chǔ)設(shè)施。”王堅(jiān)說。
太空算力應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？
太空算力的應(yīng)用涉及方方面面。根據(jù)相關(guān)預(yù)測，到2035年，太空經(jīng)濟(jì)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到1.8萬億美元。
中國信通院云大所數(shù)據(jù)中心部副主任謝麗娜介紹，算力衛(wèi)星可通過激光通信組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋，直接在軌處理數(shù)據(jù)，將災(zāi)害預(yù)警、資源監(jiān)測等場景的數(shù)據(jù)時(shí)效從數(shù)小時(shí)壓縮至秒級(jí)，這是地面算力無法實(shí)現(xiàn)的。
在應(yīng)急與災(zāi)害監(jiān)測領(lǐng)域，它可以快速識(shí)別火點(diǎn)、洪水、地震損毀等災(zāi)害特征，為防災(zāi)減災(zāi)贏得黃金窗口。
在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，可實(shí)時(shí)監(jiān)測作物長勢、識(shí)別病蟲害、評(píng)估旱澇風(fēng)險(xiǎn)。
在廣袤海域和極地冰原，太空算力可獨(dú)立完成非法捕撈識(shí)別、冰層分析等任務(wù)。
我國目前的太空算力產(chǎn)業(yè)處于怎樣的階段？
謝麗娜介紹，總體來看，我國太空算力產(chǎn)業(yè)已脫離概念驗(yàn)證階段，正經(jīng)歷從試驗(yàn)組網(wǎng)向產(chǎn)業(yè)化初期的關(guān)鍵跨越。在頂層設(shè)計(jì)層面，階段性目標(biāo)逐步明確，產(chǎn)學(xué)研用金各方合力加速形成。
在實(shí)踐層面，依托三體計(jì)算星座首批12顆衛(wèi)星，率先實(shí)現(xiàn)在軌組網(wǎng)驗(yàn)證。在核心技術(shù)層面，業(yè)界圍繞通信、計(jì)算、能源等重要環(huán)節(jié)開展技術(shù)攻關(guān)。星間400Gbps、星地120Gbps超高速激光通信數(shù)據(jù)傳輸試驗(yàn)取得成功，為天基算力互聯(lián)奠定基礎(chǔ)。在研抗輻照芯片涵蓋GPU、FPGA、SOC等多種架構(gòu)類型，可滿足不同場景使用需求。主動(dòng)熱控技術(shù)在軌驗(yàn)證持續(xù)推進(jìn)，太陽能電池產(chǎn)品的成本、可靠性與轉(zhuǎn)換效率持續(xù)保持全球優(yōu)勢。
“我們判斷，隨著商用航天發(fā)射成本的逐步下降，太空算力將在特定場景試點(diǎn)中率先取得成果，預(yù)計(jì)未來五到十年內(nèi)將具備規(guī)?；逃脳l件。”她說。
太空算力的未來在哪里？
2025年，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號(hào)丁運(yùn)載火箭，成功將太空計(jì)算衛(wèi)星星座首批一軌12顆衛(wèi)星發(fā)射升空，它的算力相當(dāng)于一個(gè)微小型計(jì)算中心。此次發(fā)射任務(wù)的成功，標(biāo)志著全球首個(gè)太空計(jì)算衛(wèi)星星座成功入軌。
謝麗娜表示，目前我國是率先實(shí)現(xiàn)太空計(jì)算星座在軌組網(wǎng)運(yùn)行的國家，在工程實(shí)踐與商業(yè)落地速度上走在世界前列，在太空算力賽道處于全球“第一梯隊(duì)”。
不過這只是第一步，隨著技術(shù)迭代，計(jì)算能力將實(shí)現(xiàn)更大數(shù)量級(jí)增長。到2035年，我國將構(gòu)建一個(gè)覆蓋全球、2800顆算力衛(wèi)星組成的太空基礎(chǔ)設(shè)施，這個(gè)超級(jí)計(jì)算中心將與全球合作伙伴共享。
原標(biāo)題：我國布局太空算力！“天算”為何優(yōu)于“地算” 未來如何影響你我生活？
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