全球需求井噴 地面數據中心遇瓶頸 AI算力「上天下海」尋出路
全球人工智能(AI)算力需求爆發式增長,而陸地數據中心正面臨用電、用水與用地三方面的瓶頸。為突破能源與空間限制的困境,多國將戰場轉向陸地之外,開啟「上天入海」的算力突圍競賽。在太空,AI算力衛星依託太陽能挖掘能源潛力,海底數據中心憑藉天然冷卻源和綠色供電等優勢率先實現商用落地,成為AI算力升級的新方向。\大公報記者 郭嘉
人工智能算力需求正高速攀升。以美國為例,數據中心的用電量佔全國電力總消耗比例,已從2024年的不足1%升至如今的7%左右,且增長勢頭強勁。高盛預測,2026至2031年,全球用於人工智能計算、數據中心建設及電力配套的相關資本開支,規模將達7.6萬億美元。
隨着算力需求急劇飆升,陸地AI基礎設施承壓,數據中心高耗電、高用水和高佔地的「三高」問題日益突出。科技企業開始探索兩大未充分開發的特殊場景:深海與太空。
科企紛紛搶佔太空軌道
美國硅谷巨頭紛紛將目光投向太空,依託太陽能資源,開啟全新的太空算力競爭。世界首富馬斯克旗下太空探索技術公司SpaceX,公布了太空算力數據中心項目StarMind(星智),以AI算力衛星「AI1」為核心,發射多達100萬顆衛星到空間軌道上,實現太空AI算力總量達100吉瓦。馬斯克稱,太空數據中心建設無需突破性新技術,整體技術難度低於現有的「星鏈」業務。
亞馬遜創辦人貝佐斯的太空技術公司藍色起源推出了「日出計劃」,準備部署5.16萬顆數據中心衛星。谷歌公布「捕日者計劃」,要把自研的芯片送上天驗證。今年3月,英偉達發布了Space-1 Vera Rubin太空運算模塊,專為尺寸、重量和功耗受限的太空環境設計。
中國「千帆星座」等低軌寬帶星座開啟常態化發射,為新一代衛星預留算力載荷空間。中國國星宇航發布「星算計劃」,規劃發射2800顆計算衛星組網。銀河航天已完成40餘顆衛星發射入軌,正在研發面向太空算力的第三代衛星平台。除了中美外,歐盟和日本也在考慮在太空建造衛星數據中心,但仍處於構想研究階段。
太空獲得青睞,關鍵在於其獨特的能源和空間優勢。地球軌道上太陽能可實現全天候無遮擋供電,理論發電效率達地面光伏的5倍以上。算力衛星通過激光、無線電實現衛星之間數據傳輸,即可搭建類似陸地的AI計算集群。不過,衛星行業資深分析師提姆·法拉爾指出,太空數據工程落地挑戰大,散熱、通信延遲、發射成本、在軌維護和軌道空間等諸多問題仍亟待解決。現階段來看,太空發射在當前技術條件下,單位算力成本約為陸地數據中心的4-6倍。
中國深海「算力堡壘」實現商用
除了遙遠的太空外,科企亦將目光投向浩瀚的海洋。海洋作為全球最大的天然冷卻源,中國海蘭雲公司直接把數據中心沉入海南陵水海底,並於今年5月在上海臨港打造的「海風直連」數據中心─直接採用鄰近海上風電場供電,實現了風電與算力的無縫對接。這座「深海算力堡壘」是全球首個實現海底商用落地的海底數據中心,推動了算力基礎設施的綠色轉型。
美國初創企業Panthalassa,則嘗試利用波浪能破解算力困境。該公司核心產品名為「節點」,是一種採用越頂波能轉換技術的自主漂浮裝置,原理類似漂浮式水力發電廠。裝置隨浪花起伏時,海水會被壓進內部帶動渦輪旋轉,轉化為電力;同時依靠海水實現散熱,降低成本。韓國和新加坡也在積極研發水下數據中心和浮動式數據中心方案。
無論是「上天」還是「下海」,背後反映的都是人類對AI算力龐大需求的焦慮。相較於太空算力仍處於試驗階段,海底數據中心雖亦面臨艙體生物附着、防風防潮等工程考驗,但憑藉自身優勢,展現出具備商業化應用的前景。