地球知识局
文字 | 林间草木声
校对 | 朝乾 编辑 | 巴拿拿
近日,马斯克与黄仁勋宣布达成重磅合作:SpaceX 将联手英伟达,共同开发天基超算系统"Starmind"。
该计划核心在于发射 100 万颗卫星,在太空中构建超级算力网络。每颗 Starmind AI1 卫星将搭载英伟达 Rubin GPU 和 Vera CPU,旨在实现数据中心级别的算力规模。
双方对此高度评价:马斯克称赞英伟达 GPU“卓越非凡”,黄仁勋则回应称,AI 基础设施的下一章将迈向无人涉足的新领域。
这究竟是开辟新赛道,还是商业炒作?中国是否跟进?事实上,我国在此领域的布局早已启动。
1. 为何要上天?地面资源已捉襟见肘
AI 技术的爆发式增长导致算力需求激增,进而推高了存储与硬件成本。对于科技巨头而言,仅锁定产能远远不够。大型数据中心面临耗电巨大、占地广阔及散热介质需求海量三大难题。
以谷歌爱荷华州数据中心为例,其年冷却水消耗量高达 530 万吨。数据中心冷却不仅耗水量大,且因蒸发造成水资源永久减少,加之海水腐蚀设备风险,淡水依赖成为瓶颈。
电力方面,2025 年中国算力中心用电量达 1700 亿度,占全国总用电量 1.6%,接近两个三峡电站的年发电量。美国电力短缺问题更为严峻,纽约州甚至因此叫停了超大型数据中心建设。
受限于土地、水源和电力,企业被迫向偏远地区迁移。如腾讯利用贵州山洞自然冷源,阿里、华为及 DeepSeek 等在内蒙古乌兰察布等绿电充沛、气候寒冷地区布局。
相比之下,马斯克的策略更为激进:既然地面限制重重,不如直接将数据中心搬至太空。目前地球轨道约 1.6 万颗在轨卫星中,星链独占 8000 余颗,规模堪比多国航天部门总和。Starmind 计划首批卫星将于明年发射,目标总量达 100 万颗。
2. 太空建数据中心的优势与挑战
太空数据中心最显著的优势在于近乎无限的能源供应。不受大气层吸收及天气影响,太空太阳能发电效率是地面的 7-10 倍,且无需额外燃料成本,极大降低了运营中占比最高的电力支出。
然而,散热问题极具挑战。太空虽低温但属真空环境,无法通过传导和对流散热,仅能依靠热辐射,效率通常低于地面水冷。
对此,SpaceX 已在星链卫星上成熟应用液体散热板技术。该技术通过流动冷却液均匀分布热量,增大辐射面积。每颗 Starmind AI1 卫星配备 160 平米液体散热板,散热能力从常规卫星的 100-300W/m²提升至星链的 300-500W/m²,经进一步优化后最高可达 1400W/m²。
3. Starmind 与星链的关系
星链实质上是 Starmind 系统的通信基石。
星链负责构建全球覆盖的天基通信网络,替代传统海底光纤;而 Starmind 卫星专注于算力处理。两者结合,不仅解决了数据传输需求,更让通信不畅地区也能享受顶级算力服务。
为支撑这一宏愿,SpaceX 正在得克萨斯州巴斯托普建造占地 1100 万平方英尺的"Gigasat Factory"超级工厂,专门量产 Starmind 卫星,其规模堪比上海特斯拉超级工厂。
4. 百万颗卫星,轨道容得下吗?
SpaceX 已获准发射 100 万颗卫星。学界普遍认为地球低轨道容量上限约为 6 万颗,目前在轨卫星已达 1.6 万颗,空间日益拥挤。不过,若通信由低轨星链承担,算力卫星可部署于更高轨道以缓解压力。
我国今年初也向国际组织申报了近 20 万颗卫星发射计划。此类大规模申报意在抢占有限的轨道与频率资源。
卫星数量激增引发了天文学界的担忧,大量卫星反光已干扰光学观测。为此,SpaceX 今年初调整了上千颗星链卫星轨道以降低影响。
5. 中国的布局与行动
中国在此领域不仅已有规划,且部分项目已成功实施。2025 年 5 月,杭州之江实验室联合成都国星宇航发射了 12 颗算力卫星。
国内主要项目包括之江实验室的“三体计算星座”(计划 2032 年前发射 1000 颗)和成都国星宇航的“星算计划”。此外,北邮与天仪空间的“天算星座”已于 2023 年入轨。近期,复旦大学“星枢”、深空矩阵“星环计划”及北京中关村集中式太空数据系统等新项目相继公布。
这场太空算力竞赛,目前看来主要是中美两国的角逐。
6. 迈向下一代文明
马斯克推崇卡尔达肖夫文明等级理论,认为能源利用能力是衡量文明水平的核心。人类目前约为 0.7 型文明。相较于可控核聚变,马斯克更倾向于直接利用太阳这一天然聚变堆,甚至构想戴森球。
若算力不再受制于地球能源,人类或许将迈入Ⅱ型文明门槛。毕竟,星际航行时代不可能将所有算力束缚于地球。
从 GPT 1.0 至今,AI 已深刻改变生活。一旦太空算力实现无限供给,人类文明将迎来何种变革尚未可知。唯一确定的是,人类的脚步绝不会止步于地球。
今年 4 月,人类时隔半个世纪再次登月
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