太空算力的競賽,已從概念構想演變為一場涉及技術路線與商業部署的激烈角逐。據量子位報道,這場競賽的核心在於如何為軌道上的衛星提供高效、可靠的AI計算能力,而不同技術路徑的選擇,正決定著未來太空基礎設施的能力天花板。

報道指出,埃隆·馬斯克已做出明確判斷,他認為到 2032 年,由太陽能驅動的太空AI衛星將成為全球成本最優的算力方案。與此同時,英偉達CEO黃仁勳在今年三月也表達了類似觀點,認為任何生成數據的地方都必須有智能存在,這從側面為太空算力的必要性定了調。兩大巨頭的關注,將太空計算推向了前所未有的戰略高度。

然而,將地面數據中心搬上太空,面臨著遠比地面環境嚴苛的工程挑戰。報道詳細闡述了傳統電子芯片在太空中必須跨越的三道坎:輻射、散熱和功耗。宇宙中的高能粒子會引發單粒子翻轉等效應,導致電子芯片計算出錯甚至失效;太空真空環境缺乏空氣對流,散熱極為困難;而衛星有限的太陽能供電,則對芯片功耗提出了嚴苛要求。

在此背景下,光子計算作為一種替代方案被推至臺前。報道解釋,光子以光子而非電子作為信息載體,其天然特性使其能有效應對上述挑戰。光子不帶電荷,可免受高能粒子衝擊的直接干擾;光在波導中傳播完成計算,幾乎不產生熱量;其靜態功耗理論上趨近於零,與衛星能源受限的約束高度契合。報道援引光本位科技研究院副院長蒲華楠的觀點稱,在同等載荷重量下,光計算能實現比電計算更高的算力總量,因為它所需的配套散熱和能源系統更輕、更小。

報道進一步分析了電計算與光計算在技術演進路徑上的根本差異。電計算性能的提升長期依賴微縮製程,但正逼近量子隧穿效應帶來的物理極限。而光計算則走了一條不同的路,其芯片製備不依賴極紫外光刻機主導的先進製程,算力提升依靠的是擴大光計算規模和對光子多重維度的利用,其算力天花板遠未觸及。

不過,光計算方案也並非毫無挑戰。報道指出,目前大多數光計算方案仍面臨存儲與計算分離以及規模化集成困難兩大問題,距離大規模、可通用、可穩定部署尚有差距。此外,從地面到太空,光計算還需跨過工程化的坎,例如應對火箭發射時的劇烈震動,以及在真實太空環境下完成系統級驗證。

值得注意的是,報道還披露了一則關於馬斯克的新動向:其麾下的SpaceX公司正在考慮收購光模塊公司 Mesh。該公司主營業務為規模化量產光收發器,用於提升AI數據中心的通信效率。此舉被外界解讀為馬斯克在太空算力生態上的潛在佈局。

報道最後總結,當前天基計算行業仍處於極早期階段,從技術驗證到商業化部署,還需解決星載平臺供能、芯片迭代週期和低成本規模入軌等一系列難題。只有當太空計算的綜合成本低於地面,或能提供不可替代的高價值服務時,其商業化普及才具備真正的驅動力。在這場剛剛開始的競賽中,計算芯片及系統的技術路線選擇,將直接決定未來算力星座的能力上限,而光算光聯或許正是繞開物理約束、實現差異化的一張關鍵牌。