全球范围内部署数据中心以推动人工智能（AI） 发展的竞赛已经开始，中国率先领先。
北京计算机科学家韩银和表示：“在空间计算的最高性能或技术框架的完整性方面，我们处于领先地位。”
韩是中国科学院北京计算技术研究所的研究员，正在参与一项重大项目，旨在开发一台真正的“太空超级计算机”，在近地轨道实现，该计算机将集成1万张高性能计算卡。
但美国现在正急于赶上更多的资金和发射能力。
硅谷的科技亿万富翁，包括埃隆·马斯克和谷歌 CEO 桑达尔·皮查伊，正在制定将人工智能基础设施推向太空的计划。
周一，马斯克在社交媒体上写道，他设想每年发射一百万吨卫星进入太空，目标是每年在轨道上部署 100 吉瓦的人工智能计算能力。上个月，他确认 SpaceX 计划通过扩大下一代 Starlink V3 卫星来建设轨道数据中心。
就在几天前，皮查伊宣布谷歌计划最早在2027年启动基于空间的数据中心。
“我们会把极其微小的机器架送到卫星上，测试一下，然后再开始扩展。”他说。这家科技巨头于十一月推出了名为“捕日者计划”的项目。
推动将人工智能投入轨道是一项战略策略，对国家安全、经济主导地位以及未来全球连接（如 6G）产生深远影响。轨道数据中心提供无限的太阳能、自然散热和近乎即时的数据处理，减少对地面基础设施和带宽的依赖。
赢得建设可扩展、可靠且强大空间人工智能基础设施的国家，将在下一代计算中获得决定性优势——就像美国凭借互联网和中国凭借 5G 一样。
一家美国公司正在采取行动，那就是星云。11 月初，这家初创公司发射了 Starcloud-1，一颗冰箱大小的卫星，搭载首个 Nvidia H100 图形处理单元进入轨道。
该芯片拥有 80GB 的图形内存和远超以往任何太空计算机的性能，将进行地球观测图像分析和大型语言模型工作负载的轨道测试。
虽然许多人认为这是太空人工智能竞赛的开端，但这并不是第一个这样做的案例。
总部位于北京的航天公司中科天宣，作为 ICT 衍生企业，早在 2022 年就发射了一台配备国产高性能芯片的空间计算机，迄今已在轨道上稳定运行超过 1000 天。
去年，团队推出了升级系统，在星云之前实现了在轨 AI 推断。这些努力使中国能够积累更长时间的在轨数据和工程专业知识。
“中国已经在工程实施速度和商业化方面领先，”总部位于成都的人工智能卫星开发商国兴航天副总裁赵鸿杰上月接受《科技日报》采访时表示。
今年五月，国星航天与浙江实验室合作发射了一组12颗卫星，浙江实验室是浙江省政府支持的研究机构。
这奠定了全球首个轨道计算星座的基础，该星座的综合计算能力为每秒 5peta 运算，并搭载拥有 80 亿参数的空间人工智能模型。
今年九月，该在轨星座通过对航天运输领域的计算展示了其商业应用。
该集群处理广州巴州区的遥感图像，仅用三分钟完成了推断和结果传输，显著缩短响应时间，节省了90%以上的地面传输带宽。
赵称，尽管西方国家加快部署，但尚无类似的大型计算星座被送入轨道并投入商业运行。该公司于十月发布了第二个星座项目。
11 月底，北京市政府还公布了一项计划，计划在距地球 700-800 公里（435-497 英里）的黎明至黄昏轨道上建设一个大型集中式空间数据中心 。该项目由创新联盟牵头，目标是建设一个电力容量超过 1GW 的系统。
据开发者介绍，部署预计分三个阶段完成，最终于2035年建成兆瓦级轨道数据中心。
随着人工智能激发了对计算能力的无尽需求，轨道数据中心的理念正受到热烈欢迎，因为这些设施可以无限使用太阳能并将热量辐射到太空，从而减少能源需求。
传统上，卫星在太空中收集数据，但随后必须将其发送回地球进行处理。然而，轨道数据中心实现了低延迟、近实时的分析和自主运行。这在灾害监测和军事侦察等情境中尤为重要。
但将高性能计算系统送入太空远不止是送芯片，ICT 的韩指出。
现有计算芯片在太空部署时面临严峻挑战，如暴露于高能粒子、极端温度波动和火箭发射时的强烈振动，这些都威胁到其稳定运行。
韩银和表示，自 2019 年以来，包括 ICT 在内的一些国内机构已启动研究项目，探索如何在确保其可靠性的前提下部署 AI 芯片。
新华社12月5日报道，天宣团队已成功解决了工业级芯片中因辐射引发的计算错误和系统崩溃等故障。他们还在轨道上试验流体回路冷却，以传递高热通量芯片的热量。
韩银和还表示，由于无法获得来自美国最强大的芯片，中国正寻求开发更具创新性的架构和硬件设计。
他说：“我们致力于将多颗国产高性能芯片集成到单颗卫星上，设计最优架构以提升能力，”他补充说，这关乎系统创新而非单纯堆叠。
他还透露，他的团队正在开发一套先进的下一代计算系统，计划明年进行轨道试验。
然而，业内专家指出，空间数据中心仍面临一系列核心挑战。除了严格的技术要求外，未来建造大型星座还存在成本瓶颈。
韩银和表示，就像地面运输一样，更多轨道数据中心建设将鼓励中国商业航天公司不断完善技术，逐步降低成本。
“最终，这将成为一项盈利的业务，”他补充道。
