智东西
作者 | 江宇
编辑 | 漠影
国内首个太空计算联合实验室正式落地上海!
最近AI圈的太空算力竞赛彻底火了——马斯克的SpaceX正推进史上最大的一次IPO,目标估值高达1.5万亿美元,募资用途之一正是打造太空AI数据中心。资本动作的加速,让太空算力迅速变成了全球火热押注的新基础设施。
就在全球竞逐正酣时,上海也亮出关键动作——一场顶尖校企的深度联手,为中国太空计算的自主可控之路按下加速键。
AI大模型越练越“吃”算力,地面数据中心的能源和规模瓶颈已经藏不住了。
国际能源署2025年发布的报告显示,2024年全球数据中心耗电已达415太瓦时,约占全球用电总量的1.5%。
算力需求的扩张速度也在强化这种趋势。中国信通院《中国综合算力指数报告(2024)》预测,未来10年全球算力将达到当下的70倍以上。
越来越多国家和企业开始把目光投向太空,希望利用太空天然具备的冷源、充足的太阳能辐射等特性,探索新的算力供给方向。
地面算力的物理极限,正在倒逼算力阵地向太空转移,这已是实打实的产业新趋势。
当海外巨头还在画太空算力蓝图时,上海在产学研联盟领域已迈出坚实步伐,成果落地有声。
12月12日,在上海市科委的指导支持下,上海交通大学与国星宇航举行国内首个太空计算联合实验室签约暨揭牌仪式。
签约仪式现场
双方将围绕自主太空计算芯片研发、卫星机器人在轨维修、在轨增材制造等关键方向展开联合攻关,目标是打造技术领先、自主可控的太空智能系统,为未来的太空算力体系提前进行技术储备。
与此同时,太空计算联合实验室的产业化平台——东方天算公司同步完成入驻上海交通大学工业技术创新研究院的签约。该公司将在上海科委指导下成立,依托联合实验室推进天基算力网络的产业化落地,成为连接科研攻关与工程应用的重要载体。
相比海外仍以概念规划和路线设想为主的方案,上海这一轮动作已同时落下“联合实验室+产业平台公司”两枚关键棋子,在顶尖学府与产业公司之间架起桥梁,也为上海在太空计算这条新赛道上抢占先机。
这次校企合作与产业落地,将成为上海在太空算力赛道上推进加速的关键支点,有望在未来形成可见的技术突破和领先优势。
为何能与上交大联手攻坚,扛起国内首个太空计算联合实验室的技术攻坚大旗?答案藏在这家企业在太空AI领域攒下的 “硬核家底”。
中国工程院王坚院士曾在2025中国空天信息和卫星互联网创新联盟创新发展大会上,披露我国太空算力的领先进展,提到国星宇航已实现了全球首次通用大模型的太空在轨部署,并讲述了国星宇航达成这一突破的完整技术路径。
我国太空算力发展已呈现清晰的 “三步走” 态势,且关键节点均早于国际热点事件。早在2024年9月24日,国星宇航就成功研制并发射了国际首颗AI大模型科学卫星。次日至10月5日期间,国星宇航也顺利完成全球首次卫星在轨运行AI大模型技术验证。
2025年5月,“星算”01组成功发射,实现全球首个整轨5POPS级在轨算力集群,位居全球第一。02组太空计算中心已投产并计划在2026年实现轨道部署。
从在轨任务的持续积累,到核心技术体系的成型,再到大规模算力集群的入轨,国星宇航已经走在了国际太空计算领域的前列。
从海外巨头的千亿级募资布局,到国内多地的前瞻规划,太空已经从通信赛道变成了算力竞争的新战场。
不同于海外还停留在 “蓝图阶段” 的打法,上海交大与国星宇航的联盟,直接走通了 “实验室+产业公司” 的落地。
凭借已验证的在轨算力和自主技术体系,这一产学研用联合体不只是在补全太空计算的自主拼图,更在全球赛道里,把中国变成了“领跑的实践者”。
未来的算力版图里,轨道之上的中国方案,已经在加速落地。
评论
一、 为何说卫星是“铁壳子”?这里的“铁壳子”并非贬义,而是一种形象的比喻,旨在强调平台与载荷的关系。
· 基础保障:卫星平台(结构、热控、电源、姿控等系统)如同汽车的底盘和车身,负责为核心功能部件提供一个在太空中稳定、安全、能源充足的工作环境。没有这个“铁壳子”,再精密的芯片也无法在极端的外太空环境中存活。
· 价值占比:随着卫星制造走向模块化和标准化,平台部分的成本正在逐渐降低。而决定卫星性能和商业价值的,越来越取决于其携带的“任务载荷”。在通信、高分辨率雷达遥感等卫星中,相控阵天线系统就是当之无愧的核心载荷,其成本往往能占到整星成本的30%-50%甚至更高。
二、 TR芯片:相控阵天线的“细胞单元”相控阵天线,顾名思义,就是由成千上万个独立的小单元(天线)排列成阵列,通过精确控制每个单元发射或接收电磁波的相位和幅度,来实现波束在空间的无惯性电子扫描。这意味着,它可以在微秒级别内将波束从一个方向切换到另一个方向,而无需转动任何机械部件。而TR组件(Transmit/Receive Module),就是构成这个庞大阵列的每一个基本“细胞”。一颗先进的卫星相控阵天线,可能集成数千至数万个这样的TR组件。而每一颗TR芯片,则是一个高度集成的微型系统,其内部通常包含:
· 功率放大器(PA):负责在发射时将微弱的信号放大到足够功率,向地球icon“喊话”。
· 低噪声放大器(LNA):负责在接收时捕捉来自地球的微弱信号,并将其清晰放大,同时引入尽可能低的自身噪声。
· 移相器(Phaseicon Shifter):核心中的核心,精确调控信号的相位,从而实现波束的偏转和成形。
· 衰减器(Attenuator):调控信号的幅度,用于优化波束形状和抑制旁瓣。
这些功能,如今通过先进的半导体工艺(如氮化镓iconGaN、砷化镓iconGaAs),被高度集成在一颗比指甲盖还小的芯片上。每一颗TR芯片,都是一个微型的、高性能的无线收发信站。
三、 价值巅峰:为何TR芯片是“最关键的功能部件”?
1. 性能的直接决定者
· 通信容量与速率:在低轨宽带通信星座(如星链)中,卫星的通信吞吐量直接取决于相控阵天线的规模和TR芯片的性能。成千上万个TR单元同时工作,形成多个动态波束,与地面大量用户终端同时通信,实现了海量数据的“太空交换”。
· 遥感分辨率与精度:在合成孔径雷达(SAR)卫星上,TR芯片的数量和性能决定了雷达的成像分辨率、幅宽和信噪比。更多的TR单元意味着更大的等效孔径和更灵活的波束控制,能拍出更清晰、更精细的雷达图像,无论白天黑夜,不受云雾影响。
2. 技术壁垒的集中体现TR芯片的设计和制造,是微波射频、半导体物理、材料科学和精密制造等多学科的极致融合。它要求芯片在极端效率、功率、线性度、稳定性和一致性上达到近乎苛刻的平衡。尤其是用于太空的芯片,还必须具备抗辐射、耐高低温冲击、长寿命等高可靠性特点。这种技术壁垒,使得全球能稳定提供高性能、高可靠星载TR芯片的厂商屈指可数。
3. 成本的核心构成正如前文所述,一个大型相控阵天线需要数千上万个TR组件。即便单颗芯片的成本通过规模化生产得以降低,但如此庞大的数量,使得TR组件集合体成为了整星最昂贵的部分。它的成本,直接决定了卫星的造价和市场竞争力。
四、 结论:从“铁壳”到“智能节点”的升华。所以,当我们再次审视一颗现代卫星时,视角应该转变。那个飞驰在轨道上的,不再仅仅是一个“铁壳子”,而是一个由数万个微型“太空电台” 集成的强大网络节点。这些沉默的、高度集成的TR芯片,如同一个协调一致的数字蜂群或智能细胞组织,它们集体“呼吸”,同步“思考”,共同编织着一张覆盖全球的、动态的无线能量与信息网络。正是它们,让卫星实现了从简单的“信号中转站”到“智能太空路由器”和“高精度太空相机”的飞跃。
欣喜的是铖昌作为国内唯一的相控阵T/R芯片上市公司,产品已达世界领先水平。