AI算力上天，光计算能否在太空中“接棒”GPU

来源：21世纪经济报道

刚刚落幕的2026世界人工智能大会（WAIC 2026）上，AI光计算系统公司光本位科技发布了256×256光子存内计算芯片与玻璃基光计算芯片，集中展示了光计算方案在低功耗、低发热、高算力、抗辐射层面的工程化可行性，并计划于今年年内完成所有计算载荷地面验证工作，之后搭载卫星进入太空。

作为具备材料、架构、封装、光芯片、电芯片、系统等全栈技术的AI光计算系统公司，光本位科技2025年起开始布局将光计算应用场景从地面推向太空，今年5月曾与东方天算宣布联合研制光计算卫星。

目前太空计算面临两大核心约束：一是数据高速传输，二是计算的太空物理环境。而这两者的解决方案，恰恰都指向同一个技术方向——光。

比如在地面算力中心，光互连开始取代铜缆，光通信成为数据中心互连的主力，高速光模块需求井喷。这一趋势也从地面向太空延伸。

地球的另一端，美国联邦贸易委员会披露，马斯克以个人名义收购高速光模块初创企业Mesh Optical Technologies的交易已获批，这家由前Starlink核心工程师创办的公司，掌握高速光信号传输技术，其1.6Tbps光收发器可同时服务地面AI集群与星际激光通信，实现双向技术复用，可以为太空算力网络率先铺就了一条“光通信”快车道。

但光的角色远不止于传输，更直指计算本身。光计算被普遍视为下一代计算架构的终极方向，尤其适配AI大规模矩阵运算对低功耗、低发热、高算力的极致要求，并且光计算更加“太空原生”，即更适应太空的特殊环境。

此前，马斯克曾公开预测，地面数据中心受困于功耗与散热，而太空近乎无限且免费的太阳能和极低温环境，“36个月内，太空将成为部署AI成本最低的地方”。黄仁勋则直击关键处，他承认太空计算“潜力巨大，但挑战也很大”，要解决宇宙射线轰击与散热难题，他给出的时间表是“可能还需要数年才能攻克”。

面对宇宙射线和芯片散热的物理约束，马斯克和黄仁勋可能都没想到，大洋彼岸有一家中国公司已经掌握了太空计算眼下难题的解决之钥，以全新技术路径的光计算接棒GPU，雄心勃勃且动作迅速。

在太空特殊环境下，光本位科技的光计算方案使得计算载荷散热负担极小、能源消耗极低，进而在满足算力需求情况下，实现卫星整机轻量化、小型化。

太空计算，中国这一次没有选择追随谁，而是直接走出一条自己的路。

把算力送上天，不是科幻，是必然

2017年，谷歌的八位研究人员在《Attention Is All You Need》中抛出Transformer架构。这篇论文的价值在于，它提出了全新的架构，只要有足够大的算力，就能够支撑大模型吞掉人类所有互联网文本数据进行预训练。

Transformer架构，也预示着推理芯片和高带宽内存需求的暴涨。从技术上，当上下文越长、用户越多，存储的需求呈线性增长而不是边际递减，这引发了存储芯片的价格和需求暴涨。英伟达GPU依靠高带宽内存做数据搬运，预填充极其庞大的KV Cache，再解码推理逐Token生成——这套机制决定了AI时代的所有瓶颈最终都会指向能源与存储。

为什么SpaceX 要把AI算力送上太空？马斯克算过芯片、存储和能源账后发现，由太阳能驱动的太空AI卫星，可能成为全球成本最优的AI算力方案。

一场在太空上演的世界AI算力竞赛，已经开始了。中国也是这场竞赛的主力选手，2025年5月，由之江实验室主导、国星宇航研制的12颗计算卫星搭载长征二号进入太空，实现了“算力上天、在轨组网、模型上天”，中国首个整轨互联的太空计算星座进入组网阶段。2025年11月，国星宇航将千问3大模型部署至“星算”计划的太空计算中心。

国星宇航“星算”计划首发星座计算卫星Ⅰ型

2026年5月，光本位科技与东方天算宣布启动全球首颗光计算卫星的联合研制，这颗卫星以光子为计算和传输载体，使用的光本位科技第一代光电融合计算卡目前单卡算力已达300 TOPS，支持INT8/FP8多精度推理，可支撑在轨AI推理、星上大模型运行和万亿级硅基智能体协同服务。

“太空计算时代已经到来。任何生成数据的地方必须有智能存在。”2026年3月，黄仁勋在GTC大会上宣布推出专为太空环境设计的Space-1 Vera Rubin模组，在太空推理场景，该模组与英伟达H100相比实现了约25倍AI算力提升。

光计算的入场，“非对称”的破局点

但真正大规模发展太空计算，这条道路并不平坦。

真空散热的物理极限、数据延迟的固有缺陷、在轨维护的几乎不可能，都是需要正视的现实。英伟达开发的Space-1模组并非简单移植，而是针对太空极端环境重构了散热架构与抗辐射设计。在英伟达看来，散热问题是太空数据中心最大的技术壁垒——在地球上主要靠传导和对流散热，在真空中只能依赖辐射，这意味着需要极其庞大的散热表面积，系统设计极为复杂。地面服务器坏了换个硬件就行，太空中的服务器一旦被宇宙射线击穿或硬件老化，几乎只能坐等它报废坠毁。

太空计算的竞争，美国拥有两条优势线：一是“星舰”和“猎鹰9号”带来的运力成本优势，运力高出中国6到7倍；二是英伟达等企业的先进制程芯片和抗辐射技术路径。

如果中国按常规路线堆砌传统逻辑电路芯片，在成本和时间上都将极为被动，中国需要一条新路。

机会来自竞争对手眼下的问题。太空计算并不是“把数据中心搬到轨道上”这么简单，中国考虑的是更长远的计算范式的重构，在这一过程中，芯片路线的选择，可能成为全球太空计算竞争分野的关键变量。

原因很简单，对于后发的中国来说，光计算的出现，有直接改写游戏规则的潜力。光计算之所以在太空场景中具备战略意义，不只是“更快”，而是整体更能对冲太空的物理约束。

海外路线暴露出的底层物理局限，在WAIC 2026的 AI 光算力专场论坛中，众多产业从业者达成共识：传统计算受制于辐射、散热、功耗三大短板很难支撑大规模、低成本天基算力组网；光计算凭借底层物理特性，兼具抗辐射、低热损耗、超低功耗、天然适配星间激光通信等多重优势，成为平衡太空极端环境与 AI 算力需求的最优解之一。光本位科技等企业将光计算应用从地面推向太空的动作，也让国内太空算力产业具备了完整工程化落地条件。

天然抗辐射。光计算以光子为载体，不带电荷，天生免疫宇宙高能粒子的电磁冲击。光本位科技所采用的技术路线通过晶格结构编码信息，高能粒子极难改变其晶格状态，具备极高的辐射耐受性，实现了系统级的抗辐射能力。

功耗和散热负担低。光计算芯片依靠光在波导中传输完成计算，过程几乎不产生热量。光本位科技采用存内计算架构，权重一旦写入可长期保持状态，无需持续供电维持，免去频繁读写外部存储带来的海量数据搬运，将功耗与发热压到了极限，在执行AI推理任务时能效比达到传统光计算方案的5倍以上。两个优势都降低了发射载荷重量，助力太空算力低成本、大规模部署。

与星间激光通信天然协同。光计算芯片的输出本就是光信号，与卫星间的激光通信链路具有天然同源性，让星内计算与星间传输高效融合，使分布式天基算力网络连成一个整体。

256×256光子存内计算芯片

架构创新绕过制程瓶颈。光计算的高带宽、高并行特性，让一次光线传播即可完成大规模矩阵乘积运算。采用国内成熟的硅光工艺，通过晶圆级异构集成，能在极低功耗下实现“在轨大算力”，绕开了对先进制程的依赖。据公开信息，光本位科技依托在WAIC 2026上首发的256×256 光子存内计算芯片，年内将推出第二代光电融合计算卡，单卡算力将从第一代的百TOPS级跃升至千TOPS级，综合性能可对标国际主流AI推理GPU。这意味着光计算将正式进入与传统电计算体系正面对标的产业化阶段。

玻璃基光计算芯片

更进一步，中国公司并未止步于成熟的硅光路线，光本位科技还前瞻性地开拓了玻璃基路线。相比硅基受限于硅材料固有的尺寸瓶颈、晶圆翘曲和片间互连损耗，光本位科技将玻璃同时作为光路载体、封装基底和大尺寸可制造平台，这一变革从底层重新定义了光计算与互连架构，为大规模扩展提供了原生适配的物理空间——玻璃基从根本上突破了硅光平台在面积、平整度和互连密度上的天花板，使得高集成度光计算芯片的工程化成为可能。

两种范式，两条路线

太空算力竞赛，不是简单的“谁先发射卫星”的数量比赛。

美国拥有先进制程、成熟生态、商业航天的先发优势。英伟达的CUDA生态正在向轨道延伸，SpaceX的星舰将发射成本压至地板价。Starcloud与SpaceX签署合同，计划部署超 50台 Starlink Mini 激光终端，覆盖超过25个卫星轨道数据中心。SpaceX的远期构想是每年在太空部署100吉瓦计算能力。

中国拥有光计算、晶圆级集成等架构创新，以及完整的产业链支撑。两种技术范式，将在未来十年、二十年内慢慢见到分晓。

光本位科技首席产品官姚金鑫的评价直指要害：“光计算的技术优势，有助于太空计算直接跨越初期阶段技术障碍。”一旦在太空证明了光计算的高可靠性、高能效比与低成本优势，其成熟版本会回流到地面场景—— 基于大模型推理的各种场景、Agentic AI、Token工厂，都将受益。同时，中国的“逐日工程”也正在布局空间太阳能电站，为太空算力提供更独立的能源底座。

从这个角度看，全球“太空算力”的角力，不仅关乎谁先建成轨道数据中心，更关乎技术路线的选择和切换。一边是延续电计算时代的极致优化，一边是在光子层面重构基础逻辑。两条路线的碰撞，将深刻影响未来全球科技产业格局。

（来源：财联社）