昨天，“天算无界·光启未来”天基计算颠覆性技术和未来产业融合交流活动在上海举行。两家上海企业东方天算、光本位科技在活动上共同成立天基光计算创新中心，启动全球首颗光计算卫星、全球首个天基光计算载荷联合研制项目，标志着我国天基计算进入颠覆性技术与未来产业深度融合的新阶段，也标志着光计算从大模型应用迈向太空工程化应用场景。
全球首颗光计算卫星以光子为计算和传输载体，可支撑在轨AI推理、星上大模型运行、万亿级硅基智能体协同服务等场景，提升太空算力系统的运行效率和在轨可靠性。
“长三角天基计算创新联合体”筹备工作在活动上启动，东方天算联合上海交通大学、光本位科技、阿里云、沐曦股份等20余家单位，将聚焦抗辐照计算芯片、空间新型能源、先进载荷、高效热控、太空计算云平台、星间激光组网、在轨智能服务七大核心技术，开展技术共研、标准共建、市场共享和生态共育，助力长三角打造天基计算创新策源地和产业集聚区。
“长三角天基计算创新联合体”筹备工作启动。
光计算在太空有多个优势
近年来，卫星星座飞速发展带来的海量数据，难以全部传输到地面进行分析。另一方面，大模型的兴起导致一些国家的智算中心面临电力短缺。这两方面的瓶颈问题催生了对高性能天基计算的需求。所谓天基计算，是在卫星等天基平台上部署计算资源，处理大规模数据，提供信息服务。在马斯克推动下，SpaceX公司的轨道数据中心项目已完成顶层规划和监管申报，计划构建一个巨型空间算力集群，正在推进专用芯片研制、星上算力原型测试和商业合作落地。
面对这一国际前沿科技趋势，上海市科委去年初在全国率先布局，将天基计算作为未来产业培育方向，以重点产品研制为导向，以应用场景示范为牵引，前瞻布局关键技术研发，协同未来产业基金引育相关链主企业，支持太空计算联合实验室，培育产业创新生态。
作为上海布局天基计算的核心企业、太空新型计算体系主要建设方与生态主导方，东方天算专注于太空新型计算体系、新型能源系统、新型通信传输系统、新型运维网络等领域技术研发与成果转化，探索产学研融合与转化新模式，加速天基算力网的产业化进程。
这张天基算力网的起点很高，将打造全球首颗光计算卫星。合作双方的分工是：东方天算牵头开展载荷研制、空间抗辐照加固、高效热控、能源适配、在轨环境验证等全流程工作，打通“载荷研制—系统集成—卫星总装—在轨验证”全链条能力；光本位科技提供光计算芯片架构、算力引擎和软件生态支撑，为天基光计算载荷提供核心技术底座。
东方天算研制的计算卫星（效果图）
东方天算联合创始人、总裁周求实介绍，天基光计算具有抗辐照、抗电磁干扰、低功耗、低时延等优势，能适应复杂的太空环境，并适配轻量化卫星平台需求。光的高带宽、高并行优势能支撑在轨大算力任务，还能与星间激光通信协同组网，实现高速数据交互和在轨智能协同服务。
“光计算芯片天然适合进入太空。”光本位科技研究院副院长蒲华楠说，以芯片散热为例，太空是真空环境，缺乏空气对流，光计算芯片通过光在波导中的传输完成计算，这个过程几乎不产生热量。此外，相变材料光计算芯片采用存算一体架构，没有频繁的数据搬运过程，进一步降低了系统的发热量。
东方天算、光本位科技共同成立天基光计算创新中心。
卫星光计算载荷研制成功
全球首颗光计算卫星将搭载光电融合计算卡。去年，光本位科技成功研制出基于128×128矩阵规模光计算芯片的第一代光电融合计算卡，获得国内大模型公司订单，并完成了在金融垂类大模型上的部署应用。这是全球同类计算卡在大模型场景的首次落地，用于云侧AI推理。据介绍，光电融合计算是一种将光子技术与电子技术深度协同集成的新型计算范式，其优势是结合光计算的超高速度、极低功耗、大带宽特性与电计算的灵活控制、逻辑运算和存储能力，突破传统电芯片在算力、能耗和带宽上面临的物理瓶颈。
光本位科技研发的光电融合计算卡
蒲华楠解释，光计算的矩阵规模是指单颗芯片里可调制单元的数量。AI计算任务包含大量矩阵运算，以光本位科技研发的256×256光计算芯片为例，一次光线的传播可完成一个1×256向量与256×256矩阵的乘积运算。光计算芯片的矩阵规模越大，完成AI计算的速度就越快。
这家企业还利用相变材料，实现了存储单元与计算单元深度融合，解决了光计算的存储难题，使大模型参数可直接存储于计算卡内部。这种存算一体架构省去了传统架构中频繁读写外部存储参数的环节，将计算延迟降低至传统方案的十分之一，大幅提升了复杂任务的处理效率。
光本位科技的相变材料光子矩阵计算
目前，光本位科技与东方天算已联合研制出光计算载荷，单卡算力达300 TOPS，支持INT8/FP8/FP16多精度推理。光计算载荷可以与星间激光通信协同，实现星内、星间高效数据交互，支撑分布式天基算力网络构建。近期，东方天算将开展光计算载荷在轨环境试验验证。
展望未来，天基计算有望为光电融合计算卡提供广阔的市场。周求实表示，东方天算将联合光本位科技等产业伙伴，推动天基光计算从试验验证迈向规模化工程应用，为AI智能体和在轨智能应用提供安全、高效、绿色的太空光算力。
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