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200公里外的“新赛道”:邬江兴院士详解超低轨卫星,不拼芯片拼“组网”
2026-09-13 22:15:54
广州日报新花城

在太空竞赛里,美国人有马斯克的星链,中国有没有机会另辟蹊径?

9月13日,第十九届浦江创新论坛主题活动之一——“明珠启航 智算未来”太空算力产业生态论坛上,中国工程院院士邬江兴给出了一个让人耳目一新的答案:去离地面200到350公里的超低轨,造会思考的卫星,不跟别人拼单块芯片多先进,拼怎么把网络组得更聪明。


为什么盯着200公里?

我们平时说的卫星,大多在几百甚至几万公里的高空。但邬江兴院士盯上的,是离地面只有200到350公里的“超低轨”。

这个高度有什么好?邬院士讲了三个好处。

第一是看得清、反应快。距离近了,拍照分辨率高,通信时延也低得多。他开玩笑说,就像打游戏,离得远网络卡顿,“东数西算”对打游戏来说不太好使,但卫星放到200公里高,普通手机不用特殊处理就能连得上。

第二是“自带燃料”,永不坠落。超低轨其实有稀薄的大气,阻力不小。但离子推进器几十年前就已经发明了,把空气吸进来、电离、再喷出去,就能获得动力。中国科学院力学所的实验星已经在天上飞了,验证了这个“吸气式”电推进技术。

第三是战略蓝海。邬院士直言,马斯克在低轨已经布了那么多星,咱们在底下再铺一层,这是一个新空间,是难得的战略窗口期。

难在哪?四重矛盾卡脖子

听起来很美,但要在超低轨造卫星,难度极大。邬江兴总结为“四重矛盾”:大功率与小组件的矛盾、高算力与高散热的矛盾、芯片体积与算力需求的矛盾、通感算一体化的集成难度。

具体来说,就是要算力强,就得大功率,但功率一大,阻力也大,还怎么飞?算力高了,散热就是大麻烦,太空中散热全靠面积,可面积大了阻力更大;还要把通信、遥感、算力全塞进去,体积不能大,还要抗辐射。

让卫星变成“会思考的个体”

邬江兴给出的核心思路是:卫星不能只当“传话筒”,得变成“有大脑的智能体”。

按照他的定义,超低轨卫星智能体是能自主感知、在轨决策、敏捷执行,还能持续进化的航天载体。最关键的一句话是:“不是有效载荷,而是自主的在轨大脑。”

它不再是A点传到B点的中继,而是一个会思考、能决策的太空智能节点。每颗星都是一个智能体,整个网络就是智能体的互联。

换道超车:不拼单芯片,拼“组网”

说到这儿,就遇到了最棘手的问题:算力怎么来?

国外芯片大厂都在拼先进制程,但我们在物理工艺上天然落后。邬院士很坦诚:“物理上差三代,就是差三代。”如果死磕单点芯片,很难追得上。

他的答案叫 TCC(拓扑中心计算) 。说人话就是:不比谁单块芯片多厉害,比谁把芯片连起来的方式更聪明。

“同样的芯片,不同的连接方法,效能相差一个量级。”邬江兴打了个比方,就像算乘法,不一定非要用计算器硬算,你可以查对数表、查三角函数表,把结果预先存好直接调用。计算不一定全在节点里完成,可以在网络中协同完成。

这套方案最大的意义在于:用14/28纳米的成熟工艺,靠架构创新,实现超越3/5纳米单芯片的系统能力。 这样一来,就绕开了被卡脖子的先进光刻机陷阱,把竞争维度从“芯片”抬到了“系统”。

邬江兴院士特别强调,这不是纸上谈兵。

他提出的“软件定义晶上系统”理念,2019年就提出来了,现在国内已经有近300家单位联合参与。晶圆级异质集成做出样品,数据移动能耗可降低两到三个数量级;拓扑计算可以支持5种以上模式,能在毫秒级按任务重构。

“我不是在这谈设想,我是在谈怎么落地。理论有积累,芯片有样机,生产有规模。”邬江兴说,这是一条“已经跑通前半程的赛道”。

按照他的判断,超低轨的窗口期不是“还有5年”,而是“必须5年内完成从技术验证到规模部署的跨越”。先发原理验证星,再上工程样机,最后规模化部署,两三百颗星就能实现全球覆盖。

“我们不是要跟着马斯克跑,而是要建立自己的标准。”邬江兴说,太空算力的未来,拼的不是谁砸钱多,而是谁的架构更聪明。在这个200公里高的新赛道上,中国有机会从跟跑变成领跑。


文、图/广州日报新花城记者:陈庆辉 李晓璐

广州日报新花城编辑:杨维玲

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