在人工智慧(AI)狂飆的時代,地面數據中心正淪為「吃電怪獸」與「大水桶」。為了訓練一個超大模型,單一數據中心的用電量,有時竟抵得上一座中型城市,且每天需消耗數百萬加侖的淡水來散熱。面對地球的資源瓶頸,科學家與科技巨頭們開始把目光投向星辰大海——「太空算力」與軌道數據中心,正從科幻走向現實。
耐人尋味的是,這場現實中的算力競賽,竟與科幻文學產生了奇妙呼應。 近日聯合報報導,中國啟動所謂「太空算力賽」,並發射「三體計算星座」,試圖在天基算力領域搶占先機。這個命名,讓人不禁想起劉慈欣筆下那部震撼無數讀者的太空科幻小說《三體》。小說中,文明的競逐早已脫離地表,延伸到宇宙尺度;而今日,「三體」不再只是文學隱喻,而成為具體的工程計畫名稱,彷彿宣告人類正一步步走向曾經只存在於想像中的未來。

為什麼要把數據中心送上天?
太空雖然環境惡劣,卻擁有地面難以企及的兩大天然優勢:幾近無限的能源與極致的散熱條件。
- 24/7 全天候太陽能: 在軌道上,太陽輻射穩定且不受雲層或大氣干擾。太空數據中心可獲得比地面高出 3 到 10 倍的發電效率,實現真正意義上的「清潔能源訓練」。
- 天然的冷卻場: 太空背景溫度接近負 270°C(絕對零度),是理想的散熱環境。透過紅外輻射,熱量可直接排向宇宙,完全不需要消耗地球珍貴的淡水資源。
從「天感地算」到「天數天算」:邊緣運算的革命
過去,衛星主要負責感測並回傳數據,由地面進行分析(天感地算)。但隨著感測器解析度大幅提升,下行頻寬逐漸成為瓶頸,「在軌處理」因此成為關鍵解方。
歐洲太空總署(ESA)的 PhiSat-1 與 PhiSat-2 試驗衛星已證明,AI 能在軌道上直接運作。這些衛星能在拍攝當下自動辨識並剔除被雲層遮蔽的廢片,只回傳清晰影像,使資料傳輸量壓縮超過 90%。火災監測、非法捕魚辨識的反應時間,也從「小時級」縮短到「分鐘級」。這正是算力從地表移向軌道的典範移轉。

科技巨頭的星際算力競賽
目前,全球已掀起一場名副其實的「星際算力競賽」:
- 輝達(NVIDIA)與 Starcloud: 2024 年 11 月,Starcloud-1 衛星首度將未經修改的 NVIDIA H100 GPU 送入軌道,並成功在太空中運行 Google 的 Gemma AI 模型。
- 谷歌(Google): 啟動「捕日者計畫」(Project Suncatcher),預計於 2027 年發射搭載自研 TPU 的衛星,打造以太陽能供電的分散式太空算力集群。
- 中國「星算計畫」與三體計算星座: 規劃在 2035 年前部署多達 2,800 顆算力衛星,建構天基分布式計算雲。其以「三體」為名的計畫,不僅象徵技術野心,也讓現實科技與科幻敘事產生耐人尋味的重疊。
「上天」沒那麼容易:輻射與過時的考驗
然而,藍圖再宏大,挑戰仍然嚴峻。宇宙輻射是電子設備的頭號殺手,高能粒子可能導致位元翻轉甚至系統鎖死。雖然抗輻射加固晶片(如 BAE 的 RAD5545)安全性較高,但效能往往落後地面商用晶片數代。
另一個現實問題是「發射即過時」。地面的 GPU 幾乎每兩年效能就翻倍,但一顆衛星往往需在軌道上服役 5 到 15 年。若缺乏成熟的在軌維修與升級技術,太空算力設備很可能快速淪為昂貴的電子殘骸。
天地協同的新紀元
未來的 6G 通訊,將把衛星網絡(NTN)視為原生成分,使太空算力與地面網絡深度融合。短期內,軌道數據中心不會取代地面設施,卻將在大型模型訓練、偏遠地區通訊與災害即時應變等領域,扮演關鍵角色。
或許正如《三體》所描繪的那樣,真正的競逐從來不只發生在地表。當算力開始進入軌道,人類也正一步步證明:曾經的科幻,不過是未來的草稿。


