中美AI竞争延伸至太空，中国算力抢占先机
【文/观察者网 熊超然】中美两国在人工智能（AI）领域“激战正酣”，而这一竞争态势甚至延伸至太空，两国科技企业竞相将太阳能计算网络送入轨道。
《日经亚洲》1月15日对此予以关注和报道称，这一方案的支持者们认为，太空数据中心有助于满足AI对计算能力日益增长的需求，并在近地轨道获得战略优势，这对于经济和军事主导权至关重要。
目前，包括谷歌和SpaceX等美国公司计划部署卫星星座，利用太阳能为数据中心供电。不过，报道直言：“中国在这一领域略微领先。”
报道称，中国初创公司ADA Space和由阿里巴巴集团等公司支持的之江实验室于去年5月发射了12颗配备计算设备的卫星。这些卫星通过基于激光的光学通信网络相互连接，使其能够在太空中执行AI计算。它们合计每秒可完成5千万亿次运算，其计算能力相当于一台超级计算机。
这12颗卫星是“三体计算星座”项目的第一阶段，该项目最终目标是运行2800颗卫星，实现1000POPS（每秒百亿亿次运算）的总计算能力。该项目重点在于对地球观测数据进行实时处理，设想的应用包括天气预报、灾害管理和国防领域。
2025年5月14日12时12分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将太空计算卫星星座发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。新华社发（汪江波 摄）
据报道，中方另一个由北京市主导的项目，计划在高度为700至800公里、接近昼夜分界线的太阳同步轨道上建设一个集中式的大型计算设施。
该项目第一阶段计划于2027年之前完成，目标计算能力同样为1000POPS（相当于10万台地面服务器的算力）。最终阶段，预计电力容量达到1吉瓦，相当于一座核反应堆的发电能力。
美国公司也有自己的轨道数据中心计划。谷歌于去年11月宣布的“Suncatcher项目”，将与美国卫星公司Planet Labs合作，在2027年年初之前发射两颗配备基于谷歌Tensor处理单元AI芯片的计算设备的卫星。
与北京市牵头的项目类似，谷歌的卫星也将在太阳同步轨道上运行，确保持续接收阳光照射。该计划旨在构建一个由相互连接的卫星组成的星座，其长期目标是建立一种能够取代兆瓦级数据中心的技术，而这些数据中心所需的电力相当于1000多个核反应堆的发电量。
同样在去年11月，美国初创公司Starcloud发射了搭载英伟达H100芯片的Starcloud-1卫星。该公司已在太空中展示了基于高性能图形处理器的AI计算能力，包括大型语言模型训练、聊天机器人对话以及对卫星图像的实时分析。
Starcloud计划于今年下半年发射一颗计算能力为Starcloud-1卫星100倍的商业卫星。从长期来看，该公司设想通过数以万计的卫星星座，建设一个5吉瓦级的太空数据中心。
目前，在太空建设数据中心主要有两种路径：一种是类似地面数据中心、将设备集中部署的集中式系统；另一种是由大量互联卫星组成的星座系统。
在真空的太空环境中，无法通过对流和传导散热，只能依靠辐射。集中式系统将需要体积庞大的散热设备，从而增加重量和成本。
此外，半导体芯片容易受到太空辐射的损害。星座式方案，则可通过多颗备用卫星实现“冗余”（即数据重复存储或系统部件重复配置），被认为在可预见的未来将成为主流方式。
报道提到，美国科技大亨马斯克领导的SpaceX公司，正成为利用星座方式构建太空数据中心的关键参与者。
SpaceX运营着由数千颗近地轨道卫星组成的互联网服务“星链”（Starlink），并在利用光学通信实现卫星间数据传输方面积累了经验。马斯克已披露计划，通过扩大下一代“星链”卫星的规模，在近地轨道上建设数据中心。
SpaceX的“星舰”（Starship）是为“火星殖民”而开发的可重复使用火箭，计划于今年用于发射小型卫星。这有望在降低建设成本方面作出重大贡献，而成本正是太空数据中心面临的最大挑战。
《日经亚洲》强调，但在太空数据中心实现全面部署之前，仍需克服诸多技术难题，因为其运行环境与地球存在巨大差异。此外，来自“敌对国家”对卫星发动攻击的风险，也使得相关国家必须配备以地面数据中心为基础的备份系统。
值得一提的是，美国当前的“AI热潮”看似汹涌澎湃，但其实隐忧不少。这一“AI巨浪”，正“吞噬”美国电网系统，将其推向供应危机的悬崖边缘。
《华尔街日报》当地时间1月12日就报道指出，美国最大电网运营商PJM公司运营的电网，横跨13个州，从新泽西州到肯塔基州，涵盖6700万人。这一供电市场同时位于弗吉尼亚州北部“数据中心走廊”（Data Center Alley），为不断涌现的AI数据中心供电，而这些设施对电力的需求几乎是无底洞。
同时，消费者电价正在上涨，老旧发电厂退役的速度快于新电厂的建设速度。电网在用电高峰期正面临容量被耗尽的风险，这可能迫使PJM在酷暑或严寒天气来临时，实施轮流停电，以避免损坏电网基础设施。
与这篇报道行程对照的，是《华尔街日报》去年12月在走访中国内蒙古地区后发布的一篇报道。在美媒眼中，内蒙古的开阔地貌与美国得克萨斯州颇为类似，而中国对电力领先地位的追求正重塑这一地区。如今，那里布满了成千上万的风力发电机，并铺设着输电线路。这些被称为新“草原云谷”的风电场正不断提供电力，同时已经有超过100个数据中心投入运营或正在建设中。
根据摩根士丹利的预测，到2030年，中国将在电网项目上投入约5600亿美元，较前五年增长45%。高盛预测，到2030年，中国将拥有约400吉瓦的备用电力容量，约为届时全球数据中心预期用电量的三倍。《华尔街日报》认为，在当前这场激烈的AI竞赛中，中国握有一张“王牌”。
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