算力“上天” 太空計(jì)算怎么算？

　　衛(wèi)星拍攝的高清圖像、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，這些“天數(shù)”都可以“天算”，即直接在太空計(jì)算分析，僅回傳結(jié)果……距離地球表面幾百公里的軌道上，無聲的太空計(jì)算悄然進(jìn)行。據(jù)悉，當(dāng)前國內(nèi)外企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)正加快“太空計(jì)算”布局。

　　通常，衛(wèi)星需先將數(shù)據(jù)傳回地面，再由地面數(shù)據(jù)處理中心對(duì)其進(jìn)行解析。太空計(jì)算有什么不一樣？

　　“太空計(jì)算是指將計(jì)算資源部署在空間平臺(tái)上，通過衛(wèi)星等太空基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、分析和智能決策。”中科星圖副總裁、商業(yè)航天戰(zhàn)略部總經(jīng)理郝雪濤告訴記者，與常規(guī)的地面計(jì)算相比，太空計(jì)算減少了地面依賴、降低了信息時(shí)延，提升了全球信息獲取與處理能力。譬如，衛(wèi)星拍攝的高清圖像可直接在太空分析，僅回傳結(jié)果。

　　算力為何要上天？業(yè)內(nèi)分析認(rèn)為，這既有技術(shù)演進(jìn)的內(nèi)在推動(dòng)力，也有整體發(fā)展的戰(zhàn)略考量。

　　一方面，傳統(tǒng)的“天感地算”模式受限于地面站資源、帶寬等因素，僅有不到十分之一的有效衛(wèi)星數(shù)據(jù)能傳回地面，且存在數(shù)據(jù)時(shí)效較差等問題。另一方面，衛(wèi)星作為承載遙感觀測、通信、災(zāi)害預(yù)警等關(guān)鍵任務(wù)的核心載體，面臨著從單向“數(shù)據(jù)采集”轉(zhuǎn)向“邊緣智能”，再到“天地一體化”智能算力運(yùn)營的躍遷趨勢，催生了“太空計(jì)算”這一場景。此外，太空算力已成為不少國家破解地面算力能源、散熱等困境的戰(zhàn)略性方案。

　　“隨著天基信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展，太空計(jì)算成為全球科技競爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)?！焙卵f，從需求和效益角度來看，太空計(jì)算應(yīng)用場景涵蓋通信、遙感、導(dǎo)航等多個(gè)領(lǐng)域，是未來社會(huì)數(shù)字化、智能化進(jìn)程中的關(guān)鍵支撐。此外，其在全球快速連接、即時(shí)服務(wù)和智能決策方面優(yōu)勢顯著，能夠?yàn)橹腔鄢鞘?、國防安全、氣象環(huán)境監(jiān)測等提供有力保障。

　　國盛證券分析師宋嘉吉等人認(rèn)為，算力飆升背后是電力供給的極限，因太空中獨(dú)特的真空環(huán)境與光照條件等，太空算力具備實(shí)時(shí)響應(yīng)、分布式協(xié)作等特性，且具備高運(yùn)算效率。

　　當(dāng)前，我國已將發(fā)展空天信息產(chǎn)業(yè)、推進(jìn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和天地一體化信息網(wǎng)建設(shè)，納入數(shù)字中國等多項(xiàng)國家戰(zhàn)略之中。企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)正搶抓機(jī)遇。

　　今年5月，由之江實(shí)驗(yàn)室主導(dǎo)構(gòu)建的“三體計(jì)算星座”成功發(fā)射入軌，這也是國星宇航“星算”計(jì)劃的首次發(fā)射。此次入軌的12顆計(jì)算衛(wèi)星均搭載了星載智算系統(tǒng)、星間通信系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)整軌衛(wèi)星互聯(lián)，具備太空在軌計(jì)算能力，將構(gòu)建天地一體化網(wǎng)絡(luò)。7月，中科星圖與中科曙光簽署合作協(xié)議，雙方將攜手研發(fā)高端太空計(jì)算芯片和模組，支撐服務(wù)“天數(shù)天算”，減少衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嬗?jì)算導(dǎo)致的延遲。

　　放眼國際，美國科技公司Starcloud提出，計(jì)劃在太空中建設(shè)首個(gè)千兆瓦級(jí)別數(shù)據(jù)中心；英偉達(dá)、亞馬遜、微軟等科技巨頭加快在低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、芯片等領(lǐng)域的布局。國盛證券分析稱，基于當(dāng)前技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐，太空算力已從概念驗(yàn)證逐漸邁入工程化落地階段。

　　但同時(shí)，相較于常規(guī)地面計(jì)算，太空計(jì)算在技術(shù)突破、商業(yè)化等方面仍需進(jìn)一步突破。

　　中科曙光總裁歷軍表示，根據(jù)測算，把和地面場景下相同的算力部署到太空，成本會(huì)大幅提升?，F(xiàn)有的CPU等器件，在太空里會(huì)受到宇宙射線的影響，可靠性降低，所以能耗、算法等相關(guān)技術(shù)需要重新按照太空的要求去做設(shè)計(jì)。

　　“受限于衛(wèi)星體積、重量和能源供給，在軌能夠部署的算力依然有限。星間鏈路與天地鏈路在實(shí)現(xiàn)高速、低時(shí)延和安全傳輸方面仍需進(jìn)一步突破?！焙卵硎荆沼?jì)算是具有潛力的未來產(chǎn)業(yè)，將伴隨我國商業(yè)航天可重復(fù)使用火箭取得重大突破，低成本、批量化衛(wèi)星制造能力的發(fā)展而發(fā)展。未來還需要在政策引導(dǎo)、核心技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)制定等方面匯聚多方力量，推動(dòng)上下游企業(yè)深度協(xié)同，不斷拓展太空應(yīng)用的邊界。（記者 郭倩）

　　轉(zhuǎn)自：經(jīng)濟(jì)參考報(bào)

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