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當AI算力的競爭越過機房、越過電網,也就開始逼近新的物理邊界。
光本位科技與東方天算把光計算送入太空,是中國天基計算從概念驗證走向工程閉環的關鍵一躍。

光計算上天,改變的是算力部署位置
近日,東方天算與光本位科技共同成立天基光計算創新中心,并啟動全球首顆光計算衛星、全球首個天基光計算載荷聯合研制項目,這一動作標志著光計算從大模型應用邁向太空工程化應用場景。
太空算力的價值是讓數據在產生的位置完成第一輪判斷,此次合作把兩條技術線壓到同一顆衛星載荷上,意味著光計算要接受空間環境的驗證,也意味著天基計算開始尋找比傳統電計算更適配太空約束的底層芯片路線。
低軌衛星、遙感星座、星間激光通信、在軌智能服務正在把太空從「數據采集層」推向「數據處理層」。
隨著衛星數量增加,海量原始數據全部下傳地面再計算的模式會受到鏈路帶寬、時延、地面站資源和任務響應速度的共同限制。
星上AI推理的產業邏輯由此成立,影像識別、異常目標篩選、災害監測、海洋與能源設施巡檢、應急通信調度等任務,越早在軌道端完成篩選,越能降低下行壓力并提升響應效率。
AI算力本身也在遭遇能源約束,國際能源署在《Energy and AI》中預測,全球數據中心用電量到2030年將達到約945TWh,較2024年約415TWh增長一倍以上,AI是推動增長的重要因素。
這并不意味著太空計算會快速替代地面智算中心,卻說明算力基礎設施正在從單一地面機房形態,走向云、邊、端、星多層協同。

東方天算做空間工程,光本位做計算底座
光本位科技與東方天算的合作已從聯合發布邁入工程落地階段,雙方沿產業鏈明確分工。
東方天算統籌載荷研制、空間抗輻照加固、高效熱控、能源適配與在軌環境驗證,打通載荷研制、系統集成、衛星總裝到在軌驗證的全流程;光本位科技提供光計算芯片架構、算力引擎與軟件生態,為天基光計算載荷筑牢核心技術底座。
前者錨定空間工程化入口,后者聚焦新型AI計算核心,二者協同才能形成可驗證、可迭代、可擴展的太空算力產品形態。
東方天算是上海市科委指導下成立的太空計算聯合實驗室產業化平臺,承載著探索產學研融合轉化、加速天基算力網產業化的目標,是上海天基計算產業布局的關鍵一環。
這一項目背后,是地方未來產業、科研機構、商業航天與AI算力企業共同推動的體系化試驗。
更大范圍的產業生態同步搭建,長三角天基計算創新聯合體進入籌備階段,東方天算聯合上海交通大學、光本位科技、阿里云、沐曦股份等二十余家單位,圍繞抗輻照計算芯片、空間新型能源等七大核心方向攻堅,覆蓋天基算力從單機載荷到網絡服務的全鏈路關鍵環節。
國內天基計算的長期競爭,最終比拼的是芯片、載荷、衛星、鏈路、平臺到應用的系統閉合能力。
光本位科技的光計算路線已在地面場景完成多輪驗證,公司2022年成立以來,2023年完成兩款光計算芯片流片,推出光電合封芯片與板卡原型;2024年成功流片128×128光計算芯片;2026年計劃推進512×512光計算芯片流片,迭代光電融合計算卡。
其第一代光電融合計算卡采用相變材料路線,可將AI模型參數直接存儲于計算卡內部,省去傳統架構頻繁讀寫外部存儲的環節,計算延遲可降至傳統方案的十分之一,目前已拿到國內大模型企業訂單,在金融垂類大模型中完成部署。
這類低功耗特性恰好匹配天基場景的嚴苛約束,太空環境中,功耗、重量、數據搬運、溫升都計入系統工程成本。
光計算芯片功耗低、散熱需求小,能夠壓縮星上設備體積與重量,降低太陽能電池板配置規模與發射載荷負擔。
目前雙方已啟動光計算載荷研制,單卡算力可達300 TOPS,支持多精度推理,后續計劃聯動星間激光通信,實現星內、星間高效數據交互,支撐分布式天基算力網絡構建。
天基計算的核心標尺是受限環境下的有效算力交付,涵蓋單位功耗算力、熱設計余量、抗輻照后有效性能等多項關鍵指標。
當衛星從單純的數據采集節點轉向具備智能理解能力的空間設施,軌道資源的價值才會真正釋放,這場合作是算力形態與空間平臺的雙向奔赴。

太空環境倒逼路線重選,光計算擊中約束
地面數據中心可依托穩定電網、液冷系統、常態化運維與硬件迭代支撐高功耗芯片運轉,這套邏輯在太空完全不成立。
太空能源僅來自太陽能,散熱只能依靠熱輻射,載荷重量直接決定發射成本與平臺設計,芯片還要長期應對空間輻照、電磁干擾、極端溫變與無人值守環境。
空間環境的特殊約束,將光計算推上天基算力的核心賽道。天基光計算天然具備抗輻照、抗電磁干擾、低功耗、低時延特性,可適配輕量化衛星平臺,還能與星間激光通信形成技術協同。
太空缺乏空氣對流,傳統電子芯片散熱難度極高,光計算通過光波導傳輸完成運算,發熱壓力顯著降低,搭配相變存算一體架構,還能減少數據搬運產生的額外能耗與熱量。
AI推理的核心負載集中在矩陣乘法、卷積、向量計算等環節,恰好是光計算的優勢場景。光的并行傳播、超高帶寬與極低延遲屬性,使其在特定AI推理任務上具備架構級優勢,學術界圍繞光神經網絡、光子卷積加速器的長期實驗,也驗證了光子計算在深度學習加速中的技術潛力。
產業落地不能只談技術潛力,光計算長期面臨精度、可編程性、規模化制造、系統封裝、軟件生態及電子體系協同等難點。
光電融合是當前最具可行性的落地路徑:用光處理高并行計算負載,用電完成控制、邏輯、存儲接口與系統調度,將光芯片集成進可量產交付的計算卡與系統中。
光計算載荷上天是天基數據處理模式的深層變革,傳統衛星以「采集+地面處理」為核心邏輯,遙感觀測獲取的海量原始數據需全部回傳分析,帶寬瓶頸導致無效數據擠占傳輸資源,應急場景響應時延長達數小時。
星載光計算系統可直接在軌道完成數據智能分析與篩選,AI模型在軌完成目標識別、異常檢測、特征提取,僅回傳高價值結果,大幅壓縮無效傳輸量、提升帶寬利用率。
配合星間激光通信鏈路,多顆光計算衛星可構建分布式天基算力網絡,實現算力動態調度與協同計算。
從天基數據回傳到星上原位計算,是太空數據價值的前置釋放。未來隨著星上大模型、多智能體協同落地,天基算力將從輔助工具轉向核心生產系統,支撐深空探索與商業航天的更多可能。

結尾:
據行業機構預測,2026年全球天基邊緣計算市場規模已接近兩千億美元,隨著商業航天的快速發展,太空算力的需求還將持續擴容。
國內在光計算領域的先發技術優勢,搭配完整的航天工程產業鏈,有望在新一輪太空算力競賽中占據主動位置。
部分資料參考:上觀新聞:《全球首顆光計算衛星啟動研制》,新民晚報:《全球首顆滬企啟動研制天基光計算衛星》,上海市科學技術委員會:《全球首顆光計算衛星啟動研制,讓光電融合AI推理在太空完成》,電子工程世界:《光本位科技:全球唯一一家實現光芯片存算一體的商業化公司》
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