科技展望开年演讲｜中科天算刘垚圻：从地面到太空，算力大迁徙

科技狂人马斯克常常提到“卡达肖夫文明”，卡达肖夫Ⅰ型文明利用地球能源供给人类活动，卡达肖夫II型文明是恒星文明，可利用太阳能源开展生产生活。到了Ⅲ型级别，就可以使用整个宇宙星系的能源。

利用太阳能建设太空数据中心，将大规模算力搬到天上去，就是一条路径。1月29日，中科天算创始人兼CEO刘垚圻在澎湃新闻举办的“2026科技展望开年演讲”上发表《算力大迁徙：从地面到太空》演讲。他表示， 建设太空计算网络可以支持天数、天网、天算，随着技术不断进步，成本不断降低，太空基础设施建设会带来更多颠覆性应用。“把算力送上天不是为了离地球更远，而是为了离每一个人更近。”

从刚需到改善，太空算力应用将经历三个阶段。第一阶段以遥感智能化为主。过去，遥感卫星图像通过星地链路传回地面分析。未来遥感照片能否在天上直接处理和出图。

第二阶段是通信智能化。4G/5G基站可支持200-500个用户，一个基站覆盖范围在1-2公里。而一颗卫星可能覆盖到整片国土，可服务的用户数量达几十万。地面有网络规划和网络优化，这样的优化系统未来或将出现在天上，支撑卫星通信系统，以更稳定的网络服务更多用户。

有了数据和遥感网络，有了健壮的通信管道， 第三阶段将涌现更多应用，卫星互联网也会从2G走向4G。移动互联网时代诞生了一批互联网应用，催生了互联网经济。从底层技术逻辑来看，过剩的算力和存储能力支撑大量个人所需的APP的发展，碎片化的应用捆绑了用户习惯。相信有一天，卫星互联网也会出现4G时代，借助太空中过剩的算力和存储能力，一个前置任务的功能卫星可以变成一个后置业务的智能卫星，催生大量卫星应用。

“我们很难想象五年、十年以后，也许我们的渔民阿姨拿着手机问 ‘卫星卫星，我想搞金枪鱼，给我导个航’，也许导航告诉他 ‘东北方向20海里处有一条金枪鱼游过，建议用什么鱼钩、什么渔网、什么时候下网，什么时候收网、建议卖掉，能卖多少钱’。”刘垚圻表示，人们意想不到的APP未来会出现在天上，带动太空经济循环。

那么，算力如何上天？刘垚圻表示，首先要解决成本问题。马斯克的猎鹰9号火箭从数万美元的发射价一直降到1000美元1公斤，猎鹰9号已成功回收500多次，单枚火箭可回收次数达30多次，火箭从奢侈品变成了可复用的工程产品。

除了低成本的火箭，还要开发低成本的芯片。过去使用高成本的宇航级芯片，未来要把地面的工业级、消费级芯片搬上太空。这存在几大难点，一来要保证芯片在恶劣环境中能开机，二来要解决散热问题。两个指甲盖大小的芯片就能达到每平方厘米几十瓦的密度，大算力芯片可达几百瓦。散热方法有气体、固体、液体等方法，太空没有空气，所以无法使用气体散热，固体散热使用被动式的传导方法，散热有上限。流体回路需要设计微流道，液体散热方法复杂。

卫星开机后，要保证芯片在太空辐射情况下依然可靠稳定运转，这就要解决耐辐射问题。宇宙射线的本质是单粒子，计算机的本质是半导体物理材料。单粒子打到物理材料上会不断累积芯片内部的质子，累积到一定程度出现大电流回环，形成闩锁效应，计算机出现结构性故障就烧坏了；单粒子打到寄存器里发生0和1的翻转，就会出现计算错误，也就是非结构性故障，这需要采取加固和冗余容错手段。

卫星能上天、能开机、能使用，成本能把握之后，还要解决生态问题，打造太空信息冗余生态。从底层芯片指令级到操作系统、基层框架、大模型语言框架、AI应用，选用什么方案，生态至关重要。从芯片材料到工具链设计、太空通信、架构开发，天上的辐照、冷热、无氧、失重环境可能带来一套全新的生态体系，“我们在畅想，也在布局未来的生态体系。”

刘垚圻表示，今天的航天事业也可以称为AI航天，或者集成电路航天，各种交叉学科已经到了技术和产业化的转折点。社会正在不断变革，我们又恰恰处在第四次工业革命的变革点。如果说第一次工业革命是动力，由蒸汽机带来，第二次工业革命是电力，产生了交换电、直流电，催生了电灯、电话、电冰箱，第三次工业革命是网力，人类进入互联网时代，那么第四次工业革命是算力。地面的算力要成长，太空高层次的算力也要扩展，算力上天是一条必然路径。

澎湃新闻记者 张静