当芯片抢着上太空，半导体下一轮增量有了？

文 ｜ 半导体产业纵横

11月初，谷歌宣布，自研TPU首次在轨运行AI模型并返回结果。这次试验背后的目标，是把多颗搭载TPU的卫星连接起来，在轨道上组成计算集群。一天后，马斯克预测，到2028年底，轨道算力的每月新增部署量可能超过地面。

SpaceX此前已将经过适配的英伟达Vera Rubin系统纳入首代计算卫星方案。英伟达也已公布面向轨道数据中心的计算模块，并与卫星制造商合作，准备将芯片和软件随卫星平台一起交付。

建设计划甚至延伸到了火箭本身。10月26日，轨道基础设施公司Cowboy Space公布Big Iron方案，计划让火箭上面级抵达轨道后转为数据中心，设计承载五个英伟达GPU计算机架。

运载火箭既负责把计算设备送上天，也将成为太空机房的一部分。从芯片在轨测试到计算卫星组网计划，云厂商、芯片巨头和航天企业正在同时布局。这场向太空延伸的算力竞赛，会为半导体产业带来多大的增量？

01 巨头开始规划太空机房泰伯智库10月发布的研究预计，全球太空算力市场将从2025年的约29亿美元增至2030年的190亿美元。其统计涵盖单星智能、算力星座和太空数据中心：既包括卫星就地处理数据，也包括多颗卫星组成计算网络，以及独立的大型轨道计算设施。

几类业务的投入与成熟度不同，报告判断，2030年前仍主要由单星智能支撑。SpaceX准备建设的，则是更大规模的轨道计算设施。按照已公布的合作安排，其首代Starmind计算卫星将采用经过适配的英伟达Vera Rubin NVL72系统，目标在2027年第四季度发射，2028年形成显著规模。

计算架构与地面系统保持联系，而卫星制造和发射，则由SpaceX已有的航天业务提供基础。对谷歌这样的云厂商，轨道设施提供的是另一种扩张可能。国际能源署今年4月预计，全球数据中心年用电量将从2025年的485TWh增至2030年的950TWh，电网接入与能源设备正在限制更快的扩张。

Suncatcher考虑的特定太阳同步轨道能够获得近乎持续的日照，让新增算力减少对地面电网、土地和当地建设进度的依赖。谷歌为这一探索保留了较长的时间。皮查伊10月21日谈及Suncatcher时，将其与Waymo早期的自动驾驶研究相比，认为十年至二十年后可能发挥重要作用。

马斯克已经给出月度部署规模的预期，皮查伊谈论的则是长期研究的价值。对于已有芯片、模型和云业务的谷歌，当前试验是在为未来的基础设施建设保留选择。投资机构Space Capital在10月13日发布的三季度报告中指出，SpaceX已经停止接受2028年末之后的拼车发射预订，行业需要更多运力来源。

对于太空算力建设者，芯片交货之后，设备能否按计划入轨还决定着上线时间。发射能力因此也在影响哪些企业有条件组织大规模部署。10月26日，轨道基础设施公司Cowboy Space发布Big Iron火箭方案：上面级到达轨道后不被丢弃，而是成为数据中心，设计承载五个英伟达GPU计算机架。

公司申请的Stampede星座规模达到两万颗卫星，火箭首飞目标为2028年。创始人Baiju Bhatt解释，公司原本想建设太空数据中心，却发现没有足够的火箭可用，因此决定自行开发。

它希望把运载器外壳继续用作散热结构，让运送设备和承载计算共用部分硬件。这个方案将发射与机房建设放在了一起，运营商要考虑的，已经包括怎样把计算设备成批送到轨道，并让运输设施继续参与运行。

在轨道数据中心公司Starcloud的设想中，设施建成后既可以出售GPU计算时间，也可以提供供电、冷却和连接，让客户选择芯片。创始人Philip Johnston今年5月介绍了这两种经营方式。

前一种方式需要运营商组织计算平台，后一种则把芯片选择留给租用设施的客户。同样是轨道数据中心，最终决定计算架构的，可能是设施运营商，也可能是云厂商，芯片企业争取的合作对象因此不只是一家卫星制造商。

02 芯片上天，竞争延伸到整套平台谷歌的在轨TPU返回首个AI结果之后，Suncatcher还要继续验证芯片在热应力和辐射下的表现。原型星由谷歌与Planet合作开发，2027年的下一步是测试两颗卫星之间的连接。

更远期设计考虑每星搭载数十颗TPU，通过高带宽激光链路协同工作，将分散在卫星上的芯片组成计算集群。谷歌特别指出，现有星间通信多为长距离、较低带宽设计，而其AI任务需要短距离、高带宽连接。

单颗芯片能够运行模型之后，还要解决多颗芯片怎样共同完成任务的问题。卫星集群能否有效协同，直接影响增加处理器能带来多少实际算力，也让通信与系统集成成为芯片之外的重要投入。英伟达则把自己的计算平台提供给不同的航天客户。

今年3月公布的Space－1 Vera Rubin模块面向轨道数据中心，Jetson Orin、IGX Thor等产品则面向星上推理。客户可以从处理卫星图像的小型模块开始，再向更大计算系统扩展，继续使用英伟达的软件工具。

这种安排已经进入卫星制造商的产品规划。EnduroSat今年8月宣布与英伟达合作，将计算模块逐步集成到FRAME系列卫星平台中，并支持CUDA、TensorRT等软件。按双方规划，客户购买的将是已完成集成的轨道AI平台，不必每次从芯片、软件到卫星重新组织开发。

Space－1也被列入后续适配路线，随产品可用性逐步推进。EnduroSat在10月披露，其卫星产线具备每日交付两颗的能力。公司采用共用模块、软件及生产流程，客户提供任务载荷，EnduroSat负责卫星平台、集成测试和在轨运营。

计算模块成为标准平台的一部分后，便有机会随不同客户的任务重复部署。对于芯片厂商，一次集成能够服务后续多个项目，采购关系也有机会随着卫星的批量制造延续下去。10月21日，EnduroSat又与航天企业Redwire签署合作备忘录，将欧洲轨道数据中心列为共同探索的方向。

双方拟把EnduroSat的卫星批量制造能力，与Redwire的供电系统及大型项目承包经验结合起来，目标客户包括政府、国防和商业机构。计算模块、卫星平台、供电和项目交付，也由此进入同一套合作规划。

已有卫星上的算力，也开始通过云平台向开发者开放。10月30日，北京太空算力创新中心发布天地一体化太空算力云平台，将卫星上的计算资源与地面算力统一管理。开发者可以通过平台部署模型，让卫星在轨处理数据，再将结果传回地面。

平台目前覆盖40余颗卫星的算力资源，并与百度智能云百舸平台互通，可以调用相关模型和数据集接口。清华大学教授崔勇介绍，卫星可以就近处理数据，地面算力中心承担大模型训练与弹性扩容。这使轨道资源能够成为现有云服务的一部分，无须把所有计算都搬到天上。

对于芯片厂商和云服务商，进入太空市场既可以是参与新建大型设施，也可以是为已有卫星增加计算和调用能力。03 从卫星订单，到更大的算力市场北京太空算力创新中心CTO刘志飘认为，在轨推理已经逐渐商用，大规模预训练上天至少还需要五至八年。

卫星自身的任务和地面AI业务，对计算规模、通信条件及成本的要求不同，也在影响眼下的采购。法国航天局的项目已经收到搭载AI计算模块的卫星。10月27日，Loft Orbital披露，刚入轨的Altair－1成为法国航天局两个项目的首项交付，其中地球观测合同从签署到首星入轨不到六个月。

卫星搭载英伟达Orin模块，可以直接运行AI模型，为后续任务提供计算能力。对观测任务而言，卫星采集影像后，就地识别火情、船舶或其他目标，再将结果传回地面，可以减少原始数据下传的压力。

这类需求不必等待轨道GPU的租赁价格全面低于地面，就有采用星上AI的理由。芯片和计算模块可以先进入这些已有任务，逐步积累运行记录。国内制造商也已接到成批订单。11月5日启动港股招股的国星宇航披露，截至10月28日，公司已有114颗待交付AI卫星订单，合约总值约35亿元。

商汤是其中一个明确的采购方，今年7月已订购两颗AI智算卫星，用于其星座初期部署和在轨验证。国星宇航计划在2027年、2028年分别研制36颗、60颗卫星，并与两家发射服务商订立长期合作，提前锁定运力，具体交付进度还取决于审批、客户订单和发射安排。

其募资用途还包括寻找战略投资与收购机会，潜在范围涉及星载计算芯片、能源系统等供应商，目前尚未确定目标。计算能力成为卫星产品的重要组成部分后，制造商也开始考虑向相关上游环节延伸。面向地面客户的大型轨道机房，则要在计算成本上接受另一种比较。

谷歌能源负责人关于最高百倍成本的判断，针对的是当前建设条件；公司持续推进的Suncatcher仍是长期研究。贝索斯今年5月也提醒，能源通常不到地面数据中心总拥有成本的15％，只减少电费，并不足以抵消发射等新增支出。

芯片的工作寿命和更新方式也会进入这笔账。Starcloud表示，最初几代系统不打算依靠机器人维修，而是通过冗余与软件绕开故障，让设备在设计寿命内自主运行。对于芯片供应商，适配和验证必须与整套系统一起完成；

对于运营商，设备损坏、替换和利用率都会影响能否收回投入。先在特定卫星任务中形成需求，与大规模承接地面AI业务，因而是两种不同的商业进程。04 结语太空算力已开始带来卫星、计算模块和平台建设的需求，巨头争取的还有未来更大规模部署时的架构与服务选择。

现阶段，已有卫星任务让芯片找到客户；下一步，轨道机房能否持续扩大采购，还要看批量部署后的成本、设备寿命与利用率能否支撑长期运营。芯片进入太空已经有了实绩，新市场的规模还要由这些建设与经营安排逐步兑现。更多精彩内容，关注钛媒体微信号（ID：taimeiti），或者下载钛媒体App