东方天算CEO刘京晶:光计算如何“上天”|连线创始人

编者按：他们创办的公司或已是独角兽，或刚启动种子轮，或已家喻户晓，或长期身居幕后，或正起于微末，但他们都是中国新经济的微观脉搏，是这轮产业和技术升级的微观主导者和实践者，不同行业成千成万的他们的身影汇聚，投射变革的洪流。

由财联社和《科创板日报》联合发起的 “连线创始人/CEO”栏目，主要关注创新创业型企业，以企业创始人/CEO的访谈为一手信源，让成长中的创业公司走入公众和市场视野，并发掘最新技术和产业趋势。

《科创板日报》9月3日讯（记者 李明明）当SpaceX以史上最大规模IPO登陆资本市场、搭载英伟达H100 GPU的卫星进入轨道，太空算力正在从概念讨论进入工程验证阶段。

在国内，多家机构已经围绕电子芯片、商用GPU和星座组网展开探索。上海东方天算科技有限公司（下称“东方天算”）则选择了另一条相对少见的路线——将光计算载荷送入太空。

东方天算CEO刘京晶近日在接受《科创板日报》记者专访时透露，公司研制的天基光计算卫星已进入发射准备阶段，最快将于2026年底具备发射条件。其搭载的光计算载荷峰值算力为300 TOPS，目前已经完成热真空、高低温和振动等太空环境适应性测试。

相比电子芯片，光计算在特定矩阵运算中具有低功耗、高并行度等特点，也有望降低部分辐射效应带来的可靠性风险。但这仍是一条处于验证阶段的技术路线。光计算如何适应真实太空环境、能否在系统层面体现能效优势，都需要等待在轨数据给出答案。

光计算上天，验证一种新路线

所谓太空算力，是将计算载荷直接部署在卫星上，实现“就地采集、就地计算、就地决策”的天算模式。目前行业主流技术路线分为两类：一类是专用抗辐照SoC芯片，另一类是商用GPU加系统级容错方案。

目前，国内赛道已形成多路线并行：国星宇航、之江实验室等走“电子算力芯片+大规模星座组网”路线，单星算力逐步突破十TOPS级；星测未来等探索商用GPU在轨容错方案。

东方天算选择的光计算路线，则是国内少有从材料底层切入太空算力的技术路径。

传统电子芯片以半导体硅为核心基底材料，对太空辐照效应与单粒子翻转事件高度敏感。尽管可通过周期性刷新等容错机制进行维护，但该类辐照引发的可靠性风险始终无法完全根除。

东方天算因此想到了将光芯片引入太空。刘京晶向《科创板日报》记者解释，“光计算的基底是硅材料，你可以理解为光子在‘玻璃’里跑动，光子器件对辐射引起的电子翻转不敏感，适合像太空这样的极端环境。”

功耗是另一重决定性优势。电子在芯片里运动，必须一直通电，相当于后面的电子一直推着它才能往前走，一旦没电就停在那儿。但光子不一样，你给它一个光，它能自己跑完全程，不需要后面的光推着，功耗非常低。

“因此，光计算可以比电计算更快速，更高效地完成矩阵乘加运算，而AI推理和训练的过程有大量的矩阵乘加。”供能、散热、辐照——太空算力的三大核心难题，光计算在材料特性上天然绕开了其中两个。

刘京晶透露，研制启动前，公司对国内几条光计算芯片技术路线做了全面摸底，并发现其中一条路线非常适合“上天”——发射过程中抗震，同时具备低功耗、抗辐照的优势。同时，东方天算在芯片基础上做卫星系统改造、卫星平台适配，并把光计算芯片变成真正的计算载荷。

目前，该载荷已经完成热真空、高低温、抗震等一系列太空适应性测试。按计划，全球首颗天基光计算卫星最快将于今年年底具备发射条件，核心载荷算力达300 TOPS。

不过光计算的边界也非常明显——光计算目前更擅长线性运算，处理例如大模型中的非线性激活函数之类的复杂非线性运算时仍有局限。因此现阶段，光计算与传统电子方案并非替代关系，“电子仍然大众化，仍是我们的主力，光计算是面向未来的布局。先验证，验证成了再改良、再验证。” 刘京晶说。

工业航天化：把系统成本降一个数量级

如果说光计算解决的是“用什么算”，东方天算提出的“工业航天化”，试图解决的则是“如何以更低成本把它送上天”。

东方天算将自身定位为太空计算系统的工程化与产业化平台。除天基计算载荷外，公司还布局能源系统、星地协同调度和在轨运维，但其思路并非从零研制所有部件，而是联合光伏、材料、检测等地面工业企业，将成熟技术按照航天环境要求重新设计和验证。

“技术之外，商业航天下一步要考虑的就是工程化落地和商业闭环。”她认为,未来五到十年，要把通用化单星成本降到几十万元量级，每一个部件成本都必须降，“所以我们做的更多不是从零开始的技术钻研，而是工程化：怎么用最便宜的方式，在大规模的情况下依然保证可靠性。”

作为“长三角创新联合体”的链主企业，及“太空计算服务专委会”的常务理事单位，东方天算联合地面工业企业，将其工业技术经过航天标准的改良，应用到太空领域。

今年7月，东方天算与天合光能旗下子公司达成战略合作，旨在将光伏技术适配航天场景；8月18日，东方天算与国检集团签署合作协议，双方将共同建设“太空光伏联合实验室”。

“很多企业非常积极，‘自带干粮’、自带技术来共同研发，协同创新。”刘京晶打趣道，“事实证明，跨产业协同可以在成本控制、供应链整合和快速迭代上产生价值。通过产业打通与联合研发，把整套系统综合成本降一个数量级，有时候甚至不止一个数量级。当然，这条路离不开政府的背书与支持。”

能源系统是这一模式目前最具体的落点。高功率计算卫星需要配置更大面积的太阳翼，如果完全沿用传统砷化镓太阳能电池，系统成本将随面积迅速上升。

刘京晶介绍，东方天算为此并行布局多条技术路线：其一，挖掘低成本砷化镓的降本空间，优化低成本砷化镓量产工艺：从原材料采购、芯片制造环节压缩单位成本，挖掘成熟路线降本空间；其二，改良地面晶硅光伏适配太空，地面光伏极其便宜，但在太空衰减速率快，一年可能衰减到只剩百分之六七十，东方天算通过叠加异质结、改变构型提升其太空适应性；其三，与光伏企业共同研发钙钛矿晶硅叠层方案——钙钛矿轻、可柔性化、转化率较高，但对温度敏感、怕水汽氧化，“如何克服缺点、与晶硅叠层，是我们正在摸索的路径”。

产业拐点：等火箭，也等芯片

“太空算力产业仍处于早期研发验证阶段，还谈不上大规模应用。”刘京晶表示发射成本与芯片制程稳定性是当前亟需攻克的难题。尤其是运力成本。她引用一位业内人士的话说：火箭等芯片、芯片等火箭，两个都差不多了，这事就可以干了。

马斯克的曾给出一个测算：当运力成本降到每公斤100美元以下——星舰的目标是50美元以下——太空算力与地面算力将基本打平。“太空里运维成本几乎是零。地面上，散热、用电、空调、耗水，成本相当高；太空里都不涉及。算力成本的大头就是发射，发射成本一旦下来，就很可能是持平的拐点。这也意味着，国内可复用火箭的每一次验证与突破，都在直接为太空算力解锁运力。

而对于太空算力与地面算力的关系，刘京晶定义：“就像我们的5G和WiFi。”她比喻，用户用谁的算力，取决于谁成本低、谁离得近。

她描绘了三个阶段的演进路线：初级阶段是特殊场景专属算力补充——海洋、南极科考、沙漠矿区等地面算力覆盖不到、又确实需要算力接入的地方，率先调用太空算力。中级阶段是全域服务“硅基智能体”——无人机、无人车、机器人。

“或许以后每个人都有自己的机器人，而我们就是为这些硅基智能体提供算力服务的。”她透露，公司已设立网络运维部门，研究未来天上数百万颗卫星的调度管理，“就像城市里调度这么多车：什么时候高峰、我下了指令谁来工作、谁来计算——这是一整套体系。”

今年4月，团队完成全链路闭环演示：调用在轨太空算力，远程指挥地面人形机器人完成自主行走，打通太空算力与具身智能落地通路，太空算力与具身智能的交汇正在打开新的想象空间。而太空算力的终极形态是“无感”。“用户对用的是太空算力还是地面算力没有感觉，这就是天地一体化算力网络成熟的最终样子。”

中国太空算力的差异化路径

今年6月SpaceX上市，再次把全球太空竞赛推到聚光灯下。它的优势来自垂直整合，将火箭、卫星、通信链路、终端乃至AI业务均掌握在同一体系内。

中国太空算力企业如何竞争开始被提及。

“差距确实存在。”刘京晶坦言，“但每个地方有自己的特殊性。中国的优势是团队作战，整个产业链一起在做这件事，这个优势也能把事情做得很好。”

同时，中美在太空算力底层逻辑也存在一定的差异：美国推动太空算力探索的重要驱动力之一，是AI时代不断增长的能源需求和数据处理压力；相比美国，中国当前在算力基础设施建设方面仍具备较大的扩容空间，但随着AI应用规模快速增长，长期来看，能源效率与可持续供给也将成为太空算力发展的重要驱动力。

更大的信心来自市场。

“工业革命的技术起源在法国，但真正的工业革命发生在英国——为什么？因为英国有市场。中国发展太空算力的优势之一也是我们有庞大的应用市场。一项技术能不能真正用起来、实现起来，市场起着至关重要的作用。”刘京晶给出的策略是“不能掉队”，发展阶段不同、节奏不同，“中国可以依托自身产业基础和技术特点，探索适合自身的验证方式，在这一领域形成具有竞争力的发展路径。”