过去两年，地面AI算力耗电反复登上新闻热搜，数据中心耗电逼近国家电网极限，大模型训练一座难求，液冷、浸没式冷却从技术选项变成生存需要。与此同时，人类轨道上的卫星越来越多，全球在轨卫星已超过1.6万颗，预计2030年达到2万颗。这些卫星每天采集的海量数据，几乎全部通过星地链路传回地面计算，“天数地算”模式在灾害应急、实时监测等场景下显得笨拙而滞后。

正是因为这样，“灾害的应急监测，最好能够在天上得到结论再送下来”的愿望越来越被业内重视，太空算力也成了热词。不过，什么样的芯片，有资格被送上天？又成了行业的焦点。

太空芯片不光是抗辐射那么简单

太空环境复杂，芯片上天面临诸多考验。褚君浩在浦江创新论坛上指出，抗辐射芯片构成了天基计算的“生存底线”，太空芯片加固技术正从物理防护向系统免疫转变。这句话揭示了太空芯片面临的三重致命挑战：高能粒子导致的单粒子翻转（位翻转直接让计算结果出错）、无对流散热环境下的热失控、以及星上太阳能供电对功耗的严苛限制。

传统航天芯片走了几十年，依靠的是给芯片加厚铅壳、设计冗余电路的物理加固路线、是以牺牲性能换取可靠性的。这条路固然安全，但代价惊人。传统航天芯片研发周期长达数年，全球能做抗辐射加固的厂商不超过五家，价格高昂但算力极低。当大模型参数量以千亿计，这种“安全但低能”的芯片方案已明显与时代脱节。于是，2025年底的一场试验给行业打开了新思路。

英伟达的商业验证与大厂正式入场

2025年底，英伟达投资的初创公司Starcloud通过SpaceX的合作，将一颗60公斤重的卫星Starcloud送入太阳同步轨道。这颗卫星搭载的是一块标准版英伟达H100 GPU，是一块没有做专门抗辐射加固的商用芯片。2025年12月，Starcloud宣布利用这颗卫星成功在轨运行了Google的Gemma等AI模型，这是公开报道中首次有商用AI芯片在太空环境中完成模型训练。

这一事件验证了一个关键假设：数据中心级的高功耗GPU确实能在轨道环境中工作。值得注意的是，H100在轨预期寿命仅为5年，远低于传统航天芯片十几年的设计寿命。

这场验证的直接后果，是芯片巨头们正式入场。2026年3月，英伟达在GTC大会上面向太空环境推出Space-1 Vera Rubin模块。据官方数据，该模块基于Vera Rubin架构，在太空推理场景下较H100提升约25倍性能。英伟达的策略很清晰：将其在地面数据中心占据主导地位的CUDA软件生态延伸至轨道，让开发者用相同的工具链在太空部署AI应用。

英伟达还同步推进Thor芯片的太空部署。Thor集成了Blackwell GPU架构，算力强劲且集成度高，最初为汽车和机器人设计的优势，恰恰适配太空的重量体积约束。更重要的是，Thor已通过抗辐射测试。

面对英伟达的生态同盟策略，SpaceX则选择了垂直整合。马斯克宣布联合Tesla、SpaceX和xAI，投资200亿至250亿美元建设名为TeraFab的芯片工厂，计划生产专为太空环境设计的D3高功率辐射加固处理器。然而，TeraFab的2nm制程目标极为激进，目前全球能量产2nm芯片的代工厂屈指可数，这个时间表在半导体行业看来存在很大不确定性。

传统与前沿的另一种路线也在并行推进：Microchip的RT PolarFire系列抗辐射FPGA已通过MIL-STD-883 B级与QML Q级认证，部分型号集成RISC-V内核，面向航天级智能化计算。国内方面，复旦微电是国内唯一量产抗辐射FPGA的企业，欧比特的玉龙810芯片专为小型算力卫星设计，算力12TOPS且功耗仅2W。

芯片为什么越做越被动？

无论是H100做系统级辐射防护，还是Microchip、复旦微电做物理加固，本质上都是“被动适应”。就是想办法让硅基芯片在太空中扛得久一点。但太空环境的本质挑战，恰恰是硅基计算的根本痛点。

褚君浩在论坛上指出，当前太空算力面临四大核心瓶颈：抗辐射加固、高带宽低延迟、供能散热约束、发射成本高。东吴证券的行业深度报告也明确将“高可靠抗辐射芯片”列为制约规模化部署的首位难题。

中国工程院院士邬江兴的一个对比更直接：“想用地面堆砌GPU的方式实现天基百P算力，在超低轨卫星上较难实现，人脑20瓦功率就能实现的智能，ChatGPT需要10兆瓦，能效差距巨大”。

硅基芯片在太空的核心困境，主要有三个。

第一，抗辐射与性能矛盾。物理加固必然增加芯片厚度、减少散热效率、降低集成密度。在轨GPUs为了辐射防护，往往需要牺牲时钟频率和多核并行度。

第二，功耗与散热两难。太空是真空环境，没有对流散热，只能依赖热传导和热辐射。中国科学院空间应用工程与技术中心的研究显示，空间算力平台需要构建复杂的辐射传导系统：利用高导热性能的热管迅速抽走热量，再通过卫星外壳的大面积辐射散热板排放至深空。高功耗芯片意味着更大面积的散热板和更复杂的能源管理，而星上太阳能电池板的面积有限。

第三，发射成本与算力密度的权衡。光本位执行副总裁姚金鑫指出，卫星载荷重量直接关联发射成本。硅基芯片要实现足够算力，往往需要多颗芯片协同，不仅增加重量，还带来系统复杂度的指数级上升。

这些困境指向一个核心结论：如果继续沿着硅基计算的路径走，太空算力的上限很快就会被物理定律锁定。这正是光计算技术路线浮出水面的深层背景。

全球太空算力竞赛的地缘格局

中国方面，2025年5月之江实验室主导的“三体计算星座”的12颗计算卫星已进入太空，采用整轨互联架构。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。长三角天基计算创新联合体由东方天算总牵头，联合上海交通大学、阿里云、沐曦集成电路等20余家产学研单位，聚焦七大核心技术。上海市已明确将天基计算列为未来产业培育方向，建立了“项目团队+任务清单+产业基金+集聚区”四位一体培育机制。

美国方面，SpaceX于2026年1月向美国联邦通信委员会（FCC）提交申请，计划部署至多100万颗具备计算能力的卫星，建立一个环绕地球的轨道数据中心网络。航天科普专家李洪波对此发表评论指出，这一申请“主要还是配合该公司当前金融运作甚至是炒作的需要”，100万颗卫星以SpaceX目前的制造和发射能力显然难以实现。2026年3月，SpaceX与谷歌被传出正就共建在轨数据中心展开初步洽谈。

从战略视角审视，中美两条路径显示出不同的底层逻辑。美国以商业航天巨头和AI芯片巨头为主导，路径偏重“头部企业垂直整合+生态输出”，技术迭代快但存在商业泡沫风险。中国以国家实验室、航天央企与地方政府协同推进，路径偏重“体系化建设+自主可控”，更强调全链条工程验证，但商业化节奏和生态开放度仍待检验。

值得注意的是，SpaceX的百万卫星申请只是向美国国内监管部门（FCC）提交，需经国际电信联盟（ITU）协调分配。而各国向ITU申请的卫星数量此前已超100万颗，频轨资源的“圈地”竞争早已拉开序幕。李洪波指出，中国航天“按自己的国情规划发展路线，自己掌握发展节奏”，这一判断本身就折射出太空算力竞争的核心不是简单的数量之争，而是技术路线、产业生态与工程能力的综合博弈。

此外，太空算力行业目前的商业化基础仍不牢固。东吴证券在深度报告中明确将“资本开支与商业模式风险”列为关键风险因素，技术突破不及预期的风险也真实存在。在轨工程化正处在攻坚阶段，从单点验证到规模化部署仍需跨越多个技术门槛。

太空算力目前尚不具备规模化建设和商业化的基础，技术瓶颈亟待突破。但2025至2026年Starcloud的H100在轨运行、英伟达Space-1模块发布、SpaceX百万卫星申请、中国光计算卫星启动研制等一系列事件，已经清晰地表明，这个赛道正式进入真金白银的产业化前夜。

在这一赛道中，芯片的选择正在经历一场深刻的逻辑转换。从“被动地让硅基芯片在太空中活下来”，到“主动地以光子架构重构太空计算体系”，光计算技术路线的浮现，标志着太空算力的底层竞争已经超越了“谁制程更先进”“谁堆的GPU更多”的表面博弈，进入了架构范式层面的深层较量。

这场竞争的最终赢家，或许并不取决于谁率先将芯片送上天，而取决于谁能率先构建起一套完整的、从器件到星座、从能源到算力调度的太空计算生态体系。东方天算联合创始人、总裁周求实把这件事的节奏说得很清楚：“我们将持续开展在轨验证与工程迭代，攻克天基光计算技术难题，完善产业生态，推动技术成果转化和规模化商业落地。”

在算力的边界不断向外拓展的过程中，也许数年后再回看，我们会发现：2026年5月15日，上海那颗全球首颗光计算卫星的研制启动，不仅仅是中国企业的一次技术宣言，更是人类计算范式从“电时代”迈向“光时代”的一个标志性节点。#上头条 聊热点#

参考资料

《太空算力竞赛，什么芯片才能上场 | 海斌访谈》第一财经，2026年5月18日

《太空算力竞赛迈入“光时代” 全球首个天基光计算载荷在沪启动研制》财联社，2026-05-18

《半年前爆火的太空算力，如今走到哪一步了？》澎湃新闻，2026-03-29

《英伟达算力上天，追觅部署百万卫星，太空AI“圈地运动”开始了》澎湃新闻，2026-03-19

《上海加码太空算力，全球首颗光计算卫星研制工作已启动》界面新闻，2026-05-17

《热点回应丨SpaceX申请部署百万颗卫星，中国如何应对？》中国科技网，2026-02-03

《计算机行业深度报告：太空算力：苍穹之上的下一代计算范式》东方财富网，2026年12月30日