中国工程院院士孙凝晖在“上海浦江创新论坛·天基计算前沿技术与产业生态论坛”上作《太空算力网的思考》主旨报告，系统阐述星载计算三阶段演进、数据中心上天的四大技术挑战、商业化时间表及体系架构路径。
孙凝晖将星载计算发展划分为控制、处理和智能化三个阶段。控制阶段以高可靠、低算力专用星载计算机为主，承担轨道姿态调整、热管理及通信测量；处理阶段引入FPGA或DSP等专用芯片，实现遥感数据在轨预处理，算力达10G Ops量级，但软件固化、难以升级；智能化阶段融合6G语义通信技术，StarCloud、东方慧眼星座及之江实验室“三体计算星座”已部署H100、Orin等高性能GPU与NPU，支持小规模大模型推理，算力跨越至200T Ops量级。孙凝晖指出，当前星上计算尚未形成通用架构，“人工智能上天”仍局限于单芯片运行，地面成熟的数据中心架构整体迁移至太空面临根本性挑战。
孙凝晖归纳数据中心上天存在四大核心技术难题：一是器件可靠性，商业芯片如H100在太阳质子辐射下平均每日发生0.24次错误，NPU高达每日一次，而太空级器件抗辐照阈值（LET值）要求大于75，商业芯片普遍低于37；对此提出两条技术路径——系统级防护与软件容错，或基于RISC-V在芯片体系结构层内嵌式加固。二是散热极限，太空为真空环境，仅能依赖辐射散热，现有星载器件散热密度极限约25W/cm2，而高性能GPU热量密度达35W/cm2，亟需新型散热传导材料与辐射结构。三是能源供给，当前光伏转换效率有限，驱动1千瓦级GPU需展开约5平方米太阳能帆板；万卡集群所需展开面积达数万平方米，对卫星平台与发射能力构成严峻约束。四是通信带宽，地面数据中心内部互联带宽已达TB级，主流星间激光链路仅为10G，最高100G，差距达千倍；并行计算对低延迟的严苛要求与光通信物理特性之间存在结构性矛盾，需在网络架构与软件调度层面协同突破。
关于商业化前景，孙凝晖测算显示，太空算力成本取决于发射价格、卫星重量、功率及寿命。随着SpaceX等可回收火箭技术成熟，预计2035年发射成本可降至每公斤200美元，届时太空算力单位成本有望与地面基建加能源成本持平，迎来商业化“拐点”。在体系架构设计上，提出应用导向型与计算导向型两种路径：前者依据通导遥任务需求定制化配置算力卫星与星座，属当前较现实方案；后者自上而下规划总体算力、存力与网络规模，再分解至单星能力与操作系统，目标构建通用太空数据中心。孙凝晖强调，单纯堆砌芯片无法释放效能，未来架构应借鉴地面Scale-up（星内扩展）与Scale-out（星间扩展）模式，并探索“巨型卫星超节点”，将万卡集群集成于少数巨型航天器，实现E级算力。
在产业生态方面，孙凝晖对比马斯克端到端垂直封闭体系，指出中国面临垂直模式与水平模式选择：前者覆盖发射、卫星、网络、应用全链条；后者借鉴中国互联网经验，推动芯片、卫星制造、通信协议、操作系统与应用开发分层开放、专业分工。他呼吁建立统一卫星通信协议与自适应路由标准，促进航天技术、算力技术与人工智能深度融合，推动发展范式从“航天配套”转向“应用主导”，使遥感信息成为太空智能系统的“IO”，构建具备国际竞争力的中国太空算力生态。
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