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“在太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)中,衛(wèi)星發(fā)射成本過高是一大難題;而海底數(shù)據(jù)中心首先要解決的是,如何應(yīng)對高壓、強(qiáng)腐蝕的深海環(huán)境。”
文 / 巴九靈(微信公眾號:吳曉波頻道)
3月初,亞馬遜云服務(wù)(AWS)位于阿聯(lián)酋的三座數(shù)據(jù)中心被伊朗無人機(jī)擊中,伊朗還宣稱,谷歌、微軟等其他科技公司位于中東的數(shù)據(jù)中心,也被列入了打擊目標(biāo)。
襲擊發(fā)生后,當(dāng)?shù)卦品?wù)大面積中斷,從打車平臺到銀行系統(tǒng),從跨境電商到支付機(jī)構(gòu),大量依賴AWS的企業(yè)業(yè)務(wù)直接癱瘓,約30萬商家難以發(fā)貨。
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圖源:CCTV2財經(jīng)頻道截圖
這是人類歷史上首次針對“超大規(guī)模云服務(wù)商”的軍事打擊,讓中東的AI算力中心夢遭遇重挫——近年來,阿聯(lián)酋、沙特等海灣國家在石油轉(zhuǎn)型中,大力發(fā)展人工智能,他們與OpenAI、英偉達(dá)等巨頭合作建設(shè)數(shù)據(jù)中心。
值得一提的是,眼下數(shù)據(jù)中心在陸地上所面臨的威脅,似乎更進(jìn)一步堅定了政府和科技巨頭,向太空和深海“要算力”的決心。
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飛向太空
去年11月,谷歌宣布啟動“太陽捕手計劃”,將在太空中構(gòu)建一個搭載定制TPU芯片的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),突破地面數(shù)據(jù)中心的能源與冷卻瓶頸。為了驗證可行性,谷歌將與衛(wèi)星成像和數(shù)據(jù)公司Planet合作,在2027年率先發(fā)射兩顆原型衛(wèi)星進(jìn)行測試。
12月,《華爾街日報》報道稱,亞馬遜創(chuàng)始人貝佐斯創(chuàng)立的商業(yè)太空公司藍(lán)色起源,近一年多來一直在悄悄研發(fā)太空數(shù)據(jù)中心相關(guān)技術(shù)。貝佐斯曾在去年10月預(yù)測,未來10—20年內(nèi),人類將在太空建造千兆瓦級數(shù)據(jù)中心,“這些巨型訓(xùn)練集群,建造在太空會更好,因為那里有全天候的太陽能……”
2月初,馬斯克旗下的太空探索技術(shù)公司SpaceX宣布完成對人工智能公司xAI的收購,合并后企業(yè)估值達(dá)到1.25萬億美元,打破了全球最大的并購交易紀(jì)錄。在外界看來,這是馬斯克在為部署太空數(shù)據(jù)中心、搶占太空算力賽道做準(zhǔn)備。目前,SpaceX已提交申請,計劃發(fā)射至多100萬顆衛(wèi)星構(gòu)建軌道數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)。
我國也沒有落下。2025年底,北京市科委、中關(guān)村管委會等部門在太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)工作推進(jìn)會上提出,我國要加速布局太空數(shù)據(jù)中心新賽道,在距地約700—800公里的晨昏軌道上,建設(shè)運營超過千兆瓦功率的集中式大型太空數(shù)據(jù)中心,把大規(guī)模AI算力搬上太空。
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圖源:新華網(wǎng)
太空擁有豐富的太陽能和絕佳的散熱環(huán)境。在軌道上,衛(wèi)星幾乎可以持續(xù)接收穩(wěn)定、充足的陽光,從而大幅降低對重型機(jī)載電池的依賴;與此同時,太空本身就是一個巨大的“天然冷庫”,把散熱器安裝在航天器的背陰面,數(shù)據(jù)中心運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量,就能向溫度低至零下的太空環(huán)境輻射出去。
太空數(shù)據(jù)中心還可以省下一大筆電費、水費。一個地面數(shù)據(jù)中心每年僅電費+水費就高達(dá)上千萬美元,而太空數(shù)據(jù)中心的這筆費用為零。
此外,太空數(shù)據(jù)中心的建設(shè),可能比陸地數(shù)據(jù)中心更快速。太空能源生產(chǎn)和數(shù)據(jù)處理公司Aetherflux的創(chuàng)始人巴特表示,建設(shè)地面數(shù)據(jù)中心,從接入公用設(shè)施、與當(dāng)?shù)仉娏?yīng)商談判,到最終實際運營,可能需要五到八年時間,而使用衛(wèi)星則“更像是流水線生產(chǎn)汽車”。
因此,雖然存在衛(wèi)星發(fā)射成本過高、近地軌道太空垃圾增多、化學(xué)火箭排放大量污染性尾氣等問題,但優(yōu)勢明顯的太空,仍成為了數(shù)據(jù)中心遷徙的“兵家必爭之地”。
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長征八號甲運載火箭在發(fā)射場點火升空
從我國的路徑看,建設(shè)太空數(shù)據(jù)中心,共分為三大步驟:
◎2025年—2027年,突破太空數(shù)據(jù)中心能源供給、散熱等關(guān)鍵技術(shù),建設(shè)一期算力星座,實現(xiàn)“天數(shù)天算”,讓天上的數(shù)據(jù)在天上處理;
◎2028年—2030年,突破軌組裝建造等關(guān)鍵技術(shù),降低建設(shè)與運營成本,建設(shè)二期算力星座,實現(xiàn)“地數(shù)天算”,讓地上的數(shù)據(jù)可以在天上處理;
◎2031年—2035年,衛(wèi)星大規(guī)模批量生產(chǎn)并組網(wǎng)發(fā)射,建成真正的大型太空數(shù)據(jù)中心,實現(xiàn)“天基主算”,讓“天上算力”成為我國重要的算力來源。
在此次推進(jìn)會前,我國也密集頒布了多項相關(guān)政策,如2025年8月工信部發(fā)布的《關(guān)于優(yōu)化業(yè)務(wù)準(zhǔn)入促進(jìn)衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,從市場開放、場景拓展、生態(tài)培育等19個維度為產(chǎn)業(yè)松綁;國家航天局11月印發(fā)的《國家航天局推進(jìn)商業(yè)航天高質(zhì)量安全發(fā)展行動計劃(2025—2027年)》,明確了22項重點措施。
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圖源:中國政府網(wǎng)
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步入深海
在太空之外,我國也在積極探索海底數(shù)據(jù)中心——相比于40%能源消耗都用于冷卻的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心,海水提供了巨大、免費且穩(wěn)定的冷卻資源,可以顯著降低數(shù)據(jù)中心冷卻成本、減少電力消耗和碳排放。
并且,全球約一半人口居住在距離海岸200公里以內(nèi)的陸地,將數(shù)據(jù)中心置于海底,可以在不占用昂貴土地的同時,讓數(shù)據(jù)中心更貼近人口,實現(xiàn)更低的延遲和更貼近用戶的邊緣計算布局。
2023年11月,中國公司海蘭信建造了世界上第一個商業(yè)水下數(shù)據(jù)中心,部署在海南陵水海域,于去年3月正式投入運營。該項目計劃部署100個海底數(shù)據(jù)艙,建設(shè)完成后,相較于同等規(guī)模的陸地傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心,每年能節(jié)省用電總量1.22億千瓦時、節(jié)省建設(shè)用地面積6.8萬平方米、節(jié)省淡水10.5萬噸。
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海南海底數(shù)據(jù)中心項目模型圖
圖源:海南日報
今年2月,全球首個實現(xiàn)“海上風(fēng)電直連”的海底數(shù)據(jù)中心示范項目——上海臨港海底數(shù)據(jù)中心正式啟用。據(jù)測算,該項目省電22.8%、省水100%、省地90%以上,PUE(電源使用效率)穩(wěn)定在1.15左右,處于行業(yè)領(lǐng)先水平。
這背后,是我國多項政策的共同推動。2024年,《經(jīng)濟(jì)日報》指出,當(dāng)前“數(shù)字下海”的速度和力度仍顯滯后,未來要加快數(shù)字科技發(fā)展,其中就包括建設(shè)海底數(shù)據(jù)中心;2025年,政府工作報告首次出現(xiàn)“深海科技”,被正式列入國家未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點;年底,上海市提出,要建設(shè)國家海洋科學(xué)數(shù)據(jù)中心長三角分中心……
未來,隨著技術(shù)的成熟,除了海南、上海,其他海域的數(shù)據(jù)中心也將逐步推廣。
如果說,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心是“房子里的機(jī)器”,那么在太空中,數(shù)據(jù)中心是需要被發(fā)射、部署的衛(wèi)星系統(tǒng);而在海底,數(shù)據(jù)中心則成為了一個密封的深海設(shè)施。
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全球首個商用海底數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)艙成功下水
形態(tài)的不同,決定了背后產(chǎn)業(yè)鏈的深度和廣度,自帶挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
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誰將受益
在太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)中,衛(wèi)星發(fā)射成本過高,是一大難題。在美國,根據(jù)谷歌的“太陽捕手計劃”白皮書,衛(wèi)星射成本需降至200美元/千克以下才具可行性,但目前,可重復(fù)使用的獵鷹9號商業(yè)發(fā)射成本仍高達(dá)2000美元/千克。未來,誰能把這十倍的差距打下來,誰就能取得太空算力時代的入場券。
在我國,今年春節(jié)期間,由海南商發(fā)建設(shè)的海南商業(yè)航天發(fā)射場二期工程,主體結(jié)構(gòu)已全面完工,年發(fā)射能力模躍升至60發(fā),成功躋身全球高密度商業(yè)發(fā)射場行列;另一邊,民營航天公司藍(lán)箭航天宣布,我國低成本、大運力、高頻次、可重復(fù)使用火箭“朱雀三號”,將在今年第二季度再次開展回收試驗。
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圖源:CCTV13新聞頻道截圖
而海底數(shù)據(jù)中心首先要解決的,就是如何應(yīng)對高壓、強(qiáng)腐蝕的深海環(huán)境,這其中,就對耐壓殼體、海洋防腐材料與特種涂層、艙體結(jié)構(gòu)設(shè)計等細(xì)分產(chǎn)業(yè)提出了更高的技術(shù)要求。目前,中天科技、亨通光電等海洋高端裝備領(lǐng)域的龍頭企業(yè)推出的第六代耐壓艙體,已將部署深度拓展至50米級海域,抗腐蝕年限延長至25年。
此外,我國許多企業(yè)在海底數(shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)、電力設(shè)備、海底電纜、材料科學(xué)等領(lǐng)域均取得了突破。比如,英威騰、陽光電源推出的海底專用不間斷電源系統(tǒng),故障率已降至0.02次/年,統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率突破98%;華為、浪潮等企業(yè),已實現(xiàn)20kW/柜以上高密度冷卻系統(tǒng)的量產(chǎn)交付……
與此同時,為了適應(yīng)極端環(huán)境,傳統(tǒng)算力鏈條中的各個細(xì)分環(huán)節(jié)本身也要“進(jìn)化”。比如,太空環(huán)境輻射強(qiáng)烈,因此,衛(wèi)星搭載的芯片,也必須增強(qiáng)太空抗輻射性能。
在具體的行業(yè)外,數(shù)據(jù)中心的“上天入海”,也為一些地區(qū)帶來了發(fā)展機(jī)遇。
◎首先,是與太空算力直接關(guān)聯(lián)的商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)集群區(qū),海南文昌、北京亦莊正是其中代表。
在海南商業(yè)航天發(fā)射場之前,我國前四個航天發(fā)射場,以執(zhí)行國家重大發(fā)射任務(wù)為主。面對市場上快速增長的發(fā)射需求,海南商業(yè)航天發(fā)射場于2022年開工,并持續(xù)推進(jìn)火箭產(chǎn)業(yè)園、星箭超級工廠建設(shè),推動產(chǎn)業(yè)鏈整合創(chuàng)新。僅2023年,文昌國際航天城園區(qū)就完成營收221億元,2025年8月,海南將商業(yè)航天列為海南三大未來產(chǎn)業(yè)之一。
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圖源:你好太空
北京亦莊則是商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)另一個重要集群區(qū)。目前,我國已實現(xiàn)入軌發(fā)射的8家商業(yè)火箭企業(yè)中,有6家位于亦莊,此外,亦莊還匯聚了超160家空天企業(yè)、超600家航天生態(tài)企業(yè)。多家媒體表示,我國太空數(shù)據(jù)中心建設(shè)工程在北京展開,離不開其匯聚了從火箭、衛(wèi)星研制到數(shù)據(jù)應(yīng)用的完整商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈。
◎其次,是沿海經(jīng)濟(jì)帶與海工裝備基地,典型代表如上海臨港。
海底數(shù)據(jù)中心天然依賴碼頭運輸、海纜鋪設(shè)、風(fēng)電集成等環(huán)節(jié),而這些正是上海臨港等沿海區(qū)域長期積累的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。作為上海打造全球算力新高地的一部分,上海臨港不僅擁有剛完成不久的海底數(shù)據(jù)中心示范項目,也匯聚了由商湯科技、中國電信等參與建設(shè)的人工智能計算中心。目前,臨港新片區(qū)算力規(guī)模已經(jīng)占據(jù)上海市整體的約40%。
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結(jié)語
按照馬斯克的設(shè)想,在月球建造衛(wèi)星工廠、從月球部署衛(wèi)星后,將推動人工智能算力突破100TW大關(guān),助力人類邁向卡爾達(dá)肖夫II級文明——也就是能夠調(diào)動地球全部能源,具備開展深空遠(yuǎn)航能力的階段。
目前看來,這一愿景似乎還太過遙遠(yuǎn),但數(shù)據(jù)中心的遷徙,正是人類基礎(chǔ)設(shè)施升級的最新嘗試,算力正在脫離土地的束縛,在太空和深海這兩個極端環(huán)境中重新布局。
參考資料:
1.《Data Centers are Lousy for the Planet. Should We Move Them to Space?》,時代周刊,2026.1
2.《北京加速布局太空數(shù)據(jù)中心》,勞動午報,2025.12
3.《Why Data Centers Are Moving Underwater (And What It Means for Your Apps)》,Medium,2025.6
4.《一文讀懂太空數(shù)據(jù)中心:當(dāng)科幻照進(jìn)現(xiàn)實 哪些公司將率先“上天”?》,財聯(lián)社,2025.12
5.《2025至2030年中國海底數(shù)據(jù)中心行業(yè)發(fā)展監(jiān)測及投資戰(zhàn)略規(guī)劃研究報告》,2025.6
作者|蔣紫涵|責(zé)任編輯| 徐濤
主編|何夢飛|圖源| VCG、網(wǎng)絡(luò)
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