在天上发展算力，全球首个天基光计算载荷在上海启动研制

论坛活动现场 主办方供图

5月15日，浦江创新论坛“天算无界·光启未来”天基计算颠覆性技术和未来产业融合交流活动在上海举办。活动现场，上海东方天算科技有限公司与光本位智能科技（上海）有限公司宣布联合建设天基光计算创新中心，启动全球首个天基光计算载荷的联合研制工作。

所谓天基计算，就是要在太空建立一个智算中心，通过智能卫星的组网形成天上的算力基础设施。遥感卫星一直在采集海量的数据，过去这些数据的利用方式是下传地面进行处理，再根据需要上传太空使用或在地面使用，一般称为“天数地算”。而“天数天算”，就是在太空中直接利用采集到的数据进行计算、存储、分发和决策。

中国科学院院士褚君浩在主旨报告中谈到，当前卫星数量、空间分辨率、光谱分辨率等各方面的提升，使得遥感和天文数据呈现指数级爆炸增长。数据先下传再处理的方式，导致“有用信息”到达用户的时间被链路和流程拖长，“天数天算”在当下极具发展的必要性。在他看来，天基计算是开启太空智能时代的算力底座，将成为未来制天权的核心制高点、国家信息体系安全的底线保障、科技与产业变革的牵引工程，与未来能源、未来材料、未来健康、未来空间、未来信息、未来制造都密切相关。

上海交通大学工业技术创新研究院执行院长刘晓娜告诉记者，相较于地面算力，太空算力具备能源优势、空间优势、效率优势等，技术一旦成熟能够做到可持续、成本可控、绿色低碳，会是AI算力发展的终极方向之一。刘晓娜认为，天基计算的发展可以分为三个阶段。第一阶段是单体卫星算力形态，即由单颗卫星独立完成自身数据计算存储，目前已经基本能够实施。第二阶段是卫星组网联合的算力形态，实现“天数天算”，预计近几年逐渐走向商业化。第三阶段则是“地数天算”，形成全域体系的算力基础设施形态，回应AI在地面应用的海量算力需求，这或许是最终发展阶段。

当然，要建设好太空中的智算中心，也有诸多问题需要解决，例如供能与散热问题、太阳能电池板和通信电缆的自重问题、太空辐射问题、星间通信的带宽和延迟问题等等。以电为主的计算系统所面临的瓶颈和矛盾，“光计算”和“光互联”成为了破局的关键。

东方天算联合创始人、总裁周求实接受采访时表示，目前，光计算芯片太空先期验证已经完成，东方天算打通了从载荷研制到在轨验证的全链条。光本位智能科技高级副总裁姚金鑫向记者表示，太空场景对载荷重量、功耗、抗辐照能力有极高要求，传统电计算需要通过冗余设计应对太空辐射等问题，会大幅增加功耗、散热压力，进而增加自重与成本，这对产业化、商业化不利。而光计算凭借光计算系统对太空辐射比电子计算更健壮、功耗低的特性，大幅度降低载重负荷、散热压力和卫星成本，更贴合太空场景需求，可以说是天基计算当前最优技术路径。

活动当天，东方天算还牵头20余家产学研相关单位，共同筹建长三角天基计算创新联合体。联合体将以太空新型计算体系为核心主攻方向，聚焦抗辐照计算芯片、空间新型能源、先进载荷、高效热控、太空计算软件、星间激光组网、在轨智能服务七大核心技术，从核心器件、载荷平台、星座组网到算力服务四个方向打造全链条技术矩阵，推动长三角建成全球太空新型计算创新策源地与产业集聚区。