作為世界上最強(qiáng)大的兩個(gè)國(guó)家，中國(guó)和美國(guó)注定在未來(lái)的多個(gè)領(lǐng)域都將以競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的身份相見(jiàn)。最近，又有一個(gè)領(lǐng)域，有可能見(jiàn)證中美的巔峰對(duì)決——太空算力。

所謂的太空算力，就是在部署在太空中的算力系統(tǒng)，或者說(shuō)是太空中的數(shù)據(jù)中心。目前，數(shù)據(jù)中心確實(shí)是世界各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，但這玩意要送上太空，到底是圖個(gè)啥呢？

數(shù)據(jù)中心，可以理解為數(shù)字化時(shí)代的“發(fā)電廠”，它通過(guò)集中放置的大量計(jì)算機(jī)（服務(wù)器），專門負(fù)責(zé)處理、存儲(chǔ)和傳輸我們?cè)谑謾C(jī)上、電腦上產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，為各類在線服務(wù)提供穩(wěn)定可靠的算力支撐。

在我們的生活中，不論是網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物、在線支付、娛樂(lè)社交，還是社交媒體、在線辦公、交通出行，都離不開數(shù)據(jù)中心的支撐?？梢哉f(shuō)，咱們生活的方方面面，幾乎都有數(shù)據(jù)中心的影子，而且未來(lái)的聯(lián)系也會(huì)越來(lái)越緊密。

對(duì)普通人來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)中心可以提供生活的便利。對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)中心更是直接影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

有研究報(bào)告指出，當(dāng)一個(gè)國(guó)家的計(jì)算力指數(shù)達(dá)到40分時(shí)，那么其指數(shù)每增加1點(diǎn)，其對(duì)GDP的拉動(dòng)就能比原來(lái)提高一半；如果計(jì)算力指數(shù)達(dá)到60分，那么每提高1分，其對(duì)GDP的拉動(dòng)效果將提升到2.9倍！

而且，目前世界各國(guó)大力發(fā)展的人工智能等技術(shù)，也都離不開海量的數(shù)據(jù)支撐。誰(shuí)能搶占人工智能的高地，誰(shuí)就能在未來(lái)的技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位，直接影響到一個(gè)國(guó)家的核心競(jìng)爭(zhēng)力。而數(shù)據(jù)中心，就是這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)籌碼。

沒(méi)有充足的數(shù)據(jù)中心，就無(wú)法贏得未來(lái)。世界各國(guó)都明白這個(gè)道理，因此只要有條件，都會(huì)在這個(gè)領(lǐng)域投入大量的精力。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2024年的時(shí)候，全球?qū)?shù)據(jù)中心的投資總額達(dá)到了5000億美元，并有望在今年達(dá)到5800億美元。這是個(gè)什么概念？同期全球的石油供應(yīng)，總額也才5400億美元。因此有人形容說(shuō)，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為了今天的“新石油”。

石油是什么？它既是一種資源，在某種程度上甚至是一種“硬通貨”??！將數(shù)據(jù)中心比喻成石油，其重要性不言而喻。

但是，數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，也面臨著許多限制。這里固然有一些高精尖技術(shù)的限制，但也有很多相對(duì)基礎(chǔ)的限制。

電力：是的，在最基礎(chǔ)的電力上，數(shù)據(jù)中心就面臨著資源緊缺的問(wèn)題。對(duì)于一座數(shù)據(jù)中心，其運(yùn)維成本的約70%都來(lái)自電費(fèi)！世界著名科技公司英偉達(dá)的CEO黃仁勛前不久就直言，人工智能遭遇的瓶頸之一，就是電力。

根據(jù)國(guó)際能源署今年4月發(fā)布的《能源與人工智能》報(bào)告，2030年的時(shí)候，全球數(shù)據(jù)中心的電力需求將達(dá)到945太瓦時(shí)，到2035年，這個(gè)數(shù)字有望飆升到約1200太瓦時(shí)。要知道，當(dāng)下全球每年新增電力也就是1000太瓦時(shí)出頭，算下來(lái)相當(dāng)一部分都要哺育茁壯成長(zhǎng)的算力領(lǐng)域。

空間：沒(méi)錯(cuò)，這玩意還占地方。舉個(gè)例子，中國(guó)移動(dòng)（呼和浩特）數(shù)據(jù)中心占地面積1486.5畝，總建筑面積100.6萬(wàn)平方米。也就是說(shuō)，僅僅這一個(gè)數(shù)據(jù)中心，占地面積就達(dá)到了1平方公里！隨著更多數(shù)據(jù)中心建立起來(lái)，空間從哪來(lái)？

時(shí)間：地面寬帶的傳輸，會(huì)存在一定的延遲問(wèn)題，不僅地面光纖難免曲線傳播，而且多層級(jí)交換機(jī)中轉(zhuǎn)，都會(huì)影響傳輸時(shí)長(zhǎng)。尤其是在偏遠(yuǎn)地區(qū)，或者跨洋通信，傳輸起來(lái)會(huì)更加麻煩。涉及到災(zāi)害響應(yīng)、海上救援、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知等情況，任何一點(diǎn)延遲，都有可能造成不可估量的損失。

水：由于數(shù)據(jù)中心需要持續(xù)性地高負(fù)載運(yùn)行，導(dǎo)致芯片過(guò)熱。這種情況下，就可能致使芯片降頻甚至宕機(jī)，所以需要配備散熱系統(tǒng)。當(dāng)下主流的散熱模式，就是液冷散熱。為了滿足散熱需求，一座超大型數(shù)據(jù)中心每年的耗水量甚至高達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸！

可以說(shuō)，算力的發(fā)展，說(shuō)到底面臨的其實(shí)是一些基礎(chǔ)資源限制，這里既包含可再生資源，更包含不可再生資源。

于是，有人想到了一個(gè)聰明的方法：通過(guò)衛(wèi)星，把數(shù)據(jù)中心送到太空中。

電力方面，這些衛(wèi)星可以獲得更長(zhǎng)時(shí)間的光照，太陽(yáng)能的利用效率也是地面的8倍，輕松實(shí)現(xiàn)千瓦級(jí)甚至兆瓦級(jí)的穩(wěn)定供能。

和地面相比，太空空間近乎無(wú)限，近地軌道資源雖說(shuō)是不可再生資源，但也可以給我們的算力提供大量的空間。

至于延遲的問(wèn)題，那就更是太空數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢(shì)了。要知道，近地軌道的高度僅有幾百公里，遠(yuǎn)比地面?zhèn)鬏斠痰枚啵疫€可以覆蓋到地球的各個(gè)角落。

而冷卻問(wèn)題，更是太空算力的先天優(yōu)勢(shì)。在太空環(huán)境的溫度低至-270℃以下，可以通過(guò)輻射散熱實(shí)現(xiàn)極高的散熱效率，而且不用耗水，既節(jié)約資源又高效，一舉兩得。

可以說(shuō)，如果把芯片或服務(wù)器集成到衛(wèi)星上，那么每一顆衛(wèi)星就是一個(gè)算力節(jié)點(diǎn)，可以完成數(shù)據(jù)中心的各項(xiàng)功能。再通過(guò)大量衛(wèi)星的組網(wǎng)建成軌道算力星座，我們就得到了成型的太空數(shù)據(jù)中心。

有專家進(jìn)行過(guò)估算，以10年的時(shí)間為例，地面上一個(gè)數(shù)據(jù)中心，維護(hù)成本高達(dá)1.67億美元；而與其規(guī)模相同的太空數(shù)據(jù)中心，成本僅820萬(wàn)美元。

人類的未來(lái)，在太空。

作為世界上最強(qiáng)大的民營(yíng)航天公司的掌門人，馬斯克提出，他的Space X將致力于研發(fā)AI計(jì)算衛(wèi)星。未來(lái)，利用正在研發(fā)的火箭——星艦，他們可以每年發(fā)射100萬(wàn)噸級(jí)的衛(wèi)星，每一顆衛(wèi)星都配備100千瓦的功率，算下來(lái)每年就能新增100吉瓦的人工智能計(jì)算能力。

在搶占太空算力的賽道上，美國(guó)和馬斯克再一次走在了前面。除此之外，貝索斯的藍(lán)色起源公司，也致力于利用其“新格倫”火箭，建設(shè)超越地面的AI基礎(chǔ)設(shè)施。

我們說(shuō)過(guò)，近地軌道本質(zhì)上仍屬于不可再生資源，需要搶占才可以擁有。想要搶占這些資源，則需要足夠的火箭運(yùn)力。當(dāng)今世界，只有Space X公司可以憑借穩(wěn)定的可回收火箭技術(shù)和量產(chǎn)衛(wèi)星的產(chǎn)業(yè)鏈，將成本打下來(lái)，為部署該星座提供必要保障。

留給我們的時(shí)間，真的不多了。

今年5月，我國(guó)太空計(jì)算衛(wèi)星星座12顆衛(wèi)星發(fā)射升空，開啟了之江實(shí)驗(yàn)室“三體計(jì)算星座”的建造進(jìn)程。

11月底，北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)、北京星辰未來(lái)空間技術(shù)研究院等單位在 “智繪星空 勝算在天——太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)工作推進(jìn)會(huì)” 上發(fā)布了中國(guó)太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)劃，擬在地球低軌的晨昏軌道部署太空數(shù)據(jù)中心，目標(biāo)是建設(shè)一個(gè) 超過(guò)千兆瓦級(jí)功率的大型集中式系統(tǒng)，用于開展天基數(shù)據(jù)中繼傳輸、算力服務(wù)以及 AI 計(jì)算等業(yè)務(wù)。

這些宏偉的計(jì)劃，同樣離不開火箭回收技術(shù)降低成本，從而提高發(fā)射頻率。雖然前不久朱雀三號(hào)火箭沒(méi)有完成回收測(cè)試，但入軌任務(wù)順利完成。除此之外，我國(guó)還有許多機(jī)構(gòu)、企業(yè)在研制可回收火箭，追趕馬斯克的步伐。

屬于我們的太空數(shù)據(jù)中心，未來(lái)可期，但也時(shí)間緊迫。馬斯克已經(jīng)“亮劍”了，我國(guó)如果接不住招，恐怕就要失去大量的太空資源了。