太空算力的竞赛,已从概念构想演变为一场涉及技术路线与商业部署的激烈角逐。据量子位报道,这场竞赛的核心在于如何为轨道上的卫星提供高效、可靠的AI计算能力,而不同技术路径的选择,正决定着未来太空基础设施的能力天花板。
报道指出,埃隆·马斯克已做出明确判断,他认为到 2032 年,由太阳能驱动的太空AI卫星将成为全球成本最优的算力方案。与此同时,英伟达CEO黄仁勋在今年三月也表达了类似观点,认为任何生成数据的地方都必须有智能存在,这从侧面为太空算力的必要性定了调。两大巨头的关注,将太空计算推向了前所未有的战略高度。
然而,将地面数据中心搬上太空,面临着远比地面环境严苛的工程挑战。报道详细阐述了传统电子芯片在太空中必须跨越的三道坎:辐射、散热和功耗。宇宙中的高能粒子会引发单粒子翻转等效应,导致电子芯片计算出错甚至失效;太空真空环境缺乏空气对流,散热极为困难;而卫星有限的太阳能供电,则对芯片功耗提出了严苛要求。
在此背景下,光子计算作为一种替代方案被推至台前。报道解释,光子以光子而非电子作为信息载体,其天然特性使其能有效应对上述挑战。光子不带电荷,可免受高能粒子冲击的直接干扰;光在波导中传播完成计算,几乎不产生热量;其静态功耗理论上趋近于零,与卫星能源受限的约束高度契合。报道援引光本位科技研究院副院长蒲华楠的观点称,在同等载荷重量下,光计算能实现比电计算更高的算力总量,因为它所需的配套散热和能源系统更轻、更小。
报道进一步分析了电计算与光计算在技术演进路径上的根本差异。电计算性能的提升长期依赖微缩制程,但正逼近量子隧穿效应带来的物理极限。而光计算则走了一条不同的路,其芯片制备不依赖极紫外光刻机主导的先进制程,算力提升依靠的是扩大光计算规模和对光子多重维度的利用,其算力天花板远未触及。
不过,光计算方案也并非毫无挑战。报道指出,目前大多数光计算方案仍面临存储与计算分离以及规模化集成困难两大问题,距离大规模、可通用、可稳定部署尚有差距。此外,从地面到太空,光计算还需跨过工程化的坎,例如应对火箭发射时的剧烈震动,以及在真实太空环境下完成系统级验证。
值得注意的是,报道还披露了一则关于马斯克的新动向:其麾下的SpaceX公司正在考虑收购光模块公司 Mesh。该公司主营业务为规模化量产光收发器,用于提升AI数据中心的通信效率。此举被外界解读为马斯克在太空算力生态上的潜在布局。
报道最后总结,当前天基计算行业仍处于极早期阶段,从技术验证到商业化部署,还需解决星载平台供能、芯片迭代周期和低成本规模入轨等一系列难题。只有当太空计算的综合成本低于地面,或能提供不可替代的高价值服务时,其商业化普及才具备真正的驱动力。在这场刚刚开始的竞赛中,计算芯片及系统的技术路线选择,将直接决定未来算力星座的能力上限,而光算光联或许正是绕开物理约束、实现差异化的一张关键牌。