科技狂人馬斯克常常提到“卡達(dá)肖夫文明”，卡達(dá)肖夫Ⅰ型文明利用地球能源供給人類(lèi)活動(dòng)，卡達(dá)肖夫II型文明是恒星文明，可利用太陽(yáng)能源開(kāi)展生產(chǎn)生活。到了Ⅲ型級(jí)別，就可以使用整個(gè)宇宙星系的能源。

利用太陽(yáng)能建設(shè)太空數(shù)據(jù)中心，將大規(guī)模算力搬到天上去，就是一條路徑。1月29日，中科天算創(chuàng)始人兼CEO劉垚?ài)咴谂炫刃侣勁e辦的“2026科技展望開(kāi)年演講”上發(fā)表《算力大遷徙：從地面到太空》演講。他表示， 建設(shè)太空計(jì)算網(wǎng)絡(luò)可以支持天數(shù)、天網(wǎng)、天算，隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，成本不斷降低，太空基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會(huì)帶來(lái)更多顛覆性應(yīng)用?！鞍阉懔λ蜕咸觳皇菫榱穗x地球更遠(yuǎn)，而是為了離每一個(gè)人更近?！?/p>

從剛需到改善，太空算力應(yīng)用將經(jīng)歷三個(gè)階段。第一階段以遙感智能化為主。過(guò)去，遙感衛(wèi)星圖像通過(guò)星地鏈路傳回地面分析。未來(lái)遙感照片能否在天上直接處理和出圖。

第二階段是通信智能化。4G/5G基站可支持200-500個(gè)用戶(hù)，一個(gè)基站覆蓋范圍在1-2公里。而一顆衛(wèi)星可能覆蓋到整片國(guó)土，可服務(wù)的用戶(hù)數(shù)量達(dá)幾十萬(wàn)。地面有網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，這樣的優(yōu)化系統(tǒng)未來(lái)或?qū)⒊霈F(xiàn)在天上，支撐衛(wèi)星通信系統(tǒng)，以更穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)更多用戶(hù)。

有了數(shù)據(jù)和遙感網(wǎng)絡(luò)，有了健壯的通信管道， 第三階段將涌現(xiàn)更多應(yīng)用，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也會(huì)從2G走向4G。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代誕生了一批互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，催生了互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)。從底層技術(shù)邏輯來(lái)看，過(guò)剩的算力和存儲(chǔ)能力支撐大量個(gè)人所需的APP的發(fā)展，碎片化的應(yīng)用捆綁了用戶(hù)習(xí)慣。相信有一天，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也會(huì)出現(xiàn)4G時(shí)代，借助太空中過(guò)剩的算力和存儲(chǔ)能力，一個(gè)前置任務(wù)的功能衛(wèi)星可以變成一個(gè)后置業(yè)務(wù)的智能衛(wèi)星，催生大量衛(wèi)星應(yīng)用。

“我們很難想象五年、十年以后，也許我們的漁民阿姨拿著手機(jī)問(wèn) ‘衛(wèi)星衛(wèi)星，我想搞金槍魚(yú)，給我導(dǎo)個(gè)航’，也許導(dǎo)航告訴他 ‘東北方向20海里處有一條金槍魚(yú)游過(guò)，建議用什么魚(yú)鉤、什么漁網(wǎng)、什么時(shí)候下網(wǎng)，什么時(shí)候收網(wǎng)、建議賣(mài)掉，能賣(mài)多少錢(qián)’?！眲?ài)弑硎?，人們意想不到的APP未來(lái)會(huì)出現(xiàn)在天上，帶動(dòng)太空經(jīng)濟(jì)循環(huán)。

那么，算力如何上天？劉垚?ài)弑硎荆紫纫鉀Q成本問(wèn)題。馬斯克的獵鷹9號(hào)火箭從數(shù)萬(wàn)美元的發(fā)射價(jià)一直降到1000美元1公斤，獵鷹9號(hào)已成功回收500多次，單枚火箭可回收次數(shù)達(dá)30多次，火箭從奢侈品變成了可復(fù)用的工程產(chǎn)品。

除了低成本的火箭，還要開(kāi)發(fā)低成本的芯片。過(guò)去使用高成本的宇航級(jí)芯片，未來(lái)要把地面的工業(yè)級(jí)、消費(fèi)級(jí)芯片搬上太空。這存在幾大難點(diǎn)，一來(lái)要保證芯片在惡劣環(huán)境中能開(kāi)機(jī)，二來(lái)要解決散熱問(wèn)題。兩個(gè)指甲蓋大小的芯片就能達(dá)到每平方厘米幾十瓦的密度，大算力芯片可達(dá)幾百瓦。散熱方法有氣體、固體、液體等方法，太空沒(méi)有空氣，所以無(wú)法使用氣體散熱，固體散熱使用被動(dòng)式的傳導(dǎo)方法，散熱有上限。流體回路需要設(shè)計(jì)微流道，液體散熱方法復(fù)雜。

衛(wèi)星開(kāi)機(jī)后，要保證芯片在太空輻射情況下依然可靠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，這就要解決耐輻射問(wèn)題。宇宙射線的本質(zhì)是單粒子，計(jì)算機(jī)的本質(zhì)是半導(dǎo)體物理材料。單粒子打到物理材料上會(huì)不斷累積芯片內(nèi)部的質(zhì)子，累積到一定程度出現(xiàn)大電流回環(huán)，形成閂鎖效應(yīng)，計(jì)算機(jī)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性故障就燒壞了；單粒子打到寄存器里發(fā)生0和1的翻轉(zhuǎn)，就會(huì)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤，也就是非結(jié)構(gòu)性故障，這需要采取加固和冗余容錯(cuò)手段。

衛(wèi)星能上天、能開(kāi)機(jī)、能使用，成本能把握之后，還要解決生態(tài)問(wèn)題，打造太空信息冗余生態(tài)。從底層芯片指令級(jí)到操作系統(tǒng)、基層框架、大模型語(yǔ)言框架、AI應(yīng)用，選用什么方案，生態(tài)至關(guān)重要。從芯片材料到工具鏈設(shè)計(jì)、太空通信、架構(gòu)開(kāi)發(fā)，天上的輻照、冷熱、無(wú)氧、失重環(huán)境可能帶來(lái)一套全新的生態(tài)體系，“我們?cè)跁诚?，也在布局未?lái)的生態(tài)體系?！?/p>

劉垚?ài)弑硎?，今天的航天事業(yè)也可以稱(chēng)為AI航天，或者集成電路航天，各種交叉學(xué)科已經(jīng)到了技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。社會(huì)正在不斷變革，我們又恰恰處在第四次工業(yè)革命的變革點(diǎn)。如果說(shuō)第一次工業(yè)革命是動(dòng)力，由蒸汽機(jī)帶來(lái)，第二次工業(yè)革命是電力，產(chǎn)生了交換電、直流電，催生了電燈、電話、電冰箱，第三次工業(yè)革命是網(wǎng)力，人類(lèi)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，那么第四次工業(yè)革命是算力。地面的算力要成長(zhǎng)，太空高層次的算力也要擴(kuò)展，算力上天是一條必然路徑。