赵元富：实现“地数天算”，太空算力芯片将成千亿美元级赛道 原创

产联社作者 | 郑青春

图片由AI生成

“太空算力对航天集成电路的发展具有极大的引领性，因为它对集成电路的要求可能是最高的。”9月16日，中国航天科技集团有限公司第九研究院技术首席、南京航空航天大学集成电路学院院长赵元富在2026北京微电子国际研讨会暨IC WORLD大会上指出，随着发射成本下降与AI技术发展，人类全面利用太空正成为现实，太空算力芯片将告别“多品种、小批量”的传统模式，走向产业化、规模化发展。

赵元富将太空算力归纳为两类范式：一是“天数天算”，即卫星数据在轨实时处理；二是“地数天算”，即把地面算力迁移至太空。他以火灾监测和军事打击为例指出，传统“天数地算”模式下数据需传回地面处理，时间长达数小时甚至数天，而“天数天算”可将下传数据量压缩2至3个数量级，时间从小时级缩短至秒级甚至分钟级。

他同时指出，地面数据中心面临电力消耗巨大、散热占功耗30%至40%、占用土地与水资源等问题，而太空可利用太阳能实现零功耗散热，且光在真空中传输比光纤快35%至47%。

赵元富分析了太空算力电子系统的五层架构：能源层、计算层、互联层、散热与热控层、任务调度层。他指出，空间辐射对AI芯片带来全新挑战：传统单粒子效应可知可控，但AI推理的统计特性使静默数据错误难以探测；先进工艺器件还出现“迟滞位”错误，时好时坏，影响巨大。在电源方面，当前空间站最高母线电压仅100至160伏，而太空算力母线电压标准为400伏、下一步将达800伏，要求功率器件击穿电压做到650至1200伏，目前碳化硅实验仅达400伏，远未满足需求。散热方面，马斯克提出高温芯片路线，希望将芯片结温提升至175摄氏度、表面温度达125摄氏度，以大幅减小散热面积，但风险极大且需全新芯片。

他预测，若全球算力相关芯片规模达3000亿美元、其中50%上太空，太空算力芯片规模将达1500亿至2000亿美元；马斯克已投资168亿美元、总投资规划1190亿美元，50%产能用于太空。

赵元富提出六点展望：一是太空算力芯片将行业化、规模化；二是加固方式将从工艺加固、设计加固走向“工艺+设计+芯片级”体系化加固；三是芯片级软加固将成为关键路径，通过软件容错与算法同构实现高可靠；四是高压功率器件面临世界性难题，单粒子打入耗尽区可导致器件击穿，需系统性加固策略；五是光子芯片、量子芯片在太空算力中前景可期；六是发射成本需降至每公斤30美元水平，当前仍高两个数量级，火箭技术成为降本关键。

他最后表示，航天集成电路正迎来前所未有的发展机遇，太空算力将为行业带来根本性变革。

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