これまで人工衛星が収集したデータは、地上のデータセンターに送られ、そこで処理する方式が主流だった。宇宙コンピューティングは、計算リソースを宇宙空間にある人工衛星などに配備し、軌道上でデータを即時処理する新しい仕組みだ。データ伝送の遅延を解消し、災害救助やリモートセンシング、スマートシティなどの分野でリアルタイムの対応を可能にするため、次世代の宇宙インフラとして注目を集めている。

中科天算は2024年6月の設立以来、宇宙空間でのスーパーコンピューティング構築や宇宙向けAIといったコア技術の開発に注力しており、宇宙コンピューティング用のハード・ソフト統合システムや実験・実習用システムの開発、産業エコシステムサービスを展開している。

同社の製品ラインアップは、衛星搭載型AIコンピューター「極光」シリーズと、それに対応するモジュールカード、専用OS、高速計算ライブラリで構成される。

「極光1000」シリーズはすでに複数の衛星に搭載され、軌道上で1000日を超える実証実験に成功している。過酷な環境でも高速通信が可能なVPX規格を採用した「極光2000」シリーズは、すでに開発が完了し、宇宙空間での検証待ちの段階にある。「極光5000」シリーズは、米NVIDIAの高性能チップ「H100」の性能に匹敵する国産GPUを搭載し、2026年にも軌道上検証を実施するという。

中科天算の宇宙コンピューティングプロジェクト「天算計画」

業界の2年先を行く技術力

2025年11月初め、NVIDIAのH100を搭載した衛星「Starcloud-1」が、米宇宙開発企業スペースXによって打ち上げられた。これは宇宙空間にAIデータセンターを設置する人類初の試みだ。検証に成功すれば、AIコンピューティングのリソースが地上だけでなく宇宙からも供給されるようになり、計算能力をめぐる各国間の競争のフィールドが宇宙へと広がることになる。

中国では、早い段階から宇宙コンピューティングへの取り組みが始まっていた。中科天算の創業チームは2019年、宇宙でのAIチップ活用を模索するプロジェクトを立ち上げ、22年には国産の高性能AIチップを搭載した極光1000の打ち上げに成功。軌道上で1000日以上にわたって安定稼働しており、宇宙空間内でも高性能AIコンピューティングシステムを運用できる可能性が実証された。

2023年には「極光1000-3」を開発し、3基の衛星を軌道上で連携させた協調実験を実施、複数の衛星を組み合わせた分散型宇宙コンピューティングの可能性を探った。さらに24年には「極光1000-慧眼」を追加投入し、宇宙空間でAIモデルの推論処理を実行することにも成功した。

現在は、次世代の宇宙コンピューティング基盤である極光5000の開発が進んでいる。フルサイズGPUを搭載し、高い冗長性と信頼性、優れた計算性能を備えるほか、衛星搭載機器には液冷方式を採用、10枚以上のAIアクセラレータカードによる並列計算と安定可動が可能になっている。創業者によると、同社の技術は「業界水準より2年以上先を行っている」という。

大規模プロジェクト「天算計画」

当面は、ハードウエアとソフトウエアの両面で商用化を進めていく方針だ。

ハードウエアの分野では、衛星搭載型AIコンピューターやモジュールカードの販売を主軸とし、大手の衛星コンステレーション運営企業、衛星メーカー、ロケット関連企業などに製品を提供する。納期は数週間から1年と、業界平均を上回るスピードを実現している。

ソフトウエアの分野では、まず専用OSと高速計算ライブラリの利用料を通じて収益化を進めるという。将来的にはオープンソースの開発者を呼び込み、衛星メーカーとアプリを共同開発して、エコシステム型の収益モデルを構築する考えだ。

2030年に向けた大規模プロジェクト「天算計画」も始動させた。宇宙空間に1万枚規模のGPUを備えたスーパーコンピューターとデータセンターを構築する構想だ。1平方キロメートルに及ぶ太陽電池パネルで電力を賄い、レーザー通信を束ねた毎秒10テラビット（Tbps）の超高速通信を実現することで、地上のデータセンターが抱える電力消費や設置スペースの制約を打破することを目指す。

＊1元＝約22円で計算しています。

（翻訳・畠中裕子）

米商務省は10月7日、スーパーコンピューターや人工知能（AI）などの分野を対象に、中国に対する一連の輸出規制を打ち出していた。

NVIDIA、先端半導体「A800」を中国に提供　米輸出規制に適合

米中のハイテク競争が激化するなかで、日本は同盟国である米国と、最大の貿易相手国である中国との間で板挟みになっている。共同通信によると、日米を含む複数国が国際協定に基づき参加する規制枠組み構想などが浮上するが、日本が中国を名指しした規制に加われば中国の反発は避けられず、具体的な政策協調は難航する可能性もあるという。

オランダ政府は現在、中国向け半導体装置の輸出制限について米国政府と協議中で、両国は早ければ23年1月にも合意に達する見通しだという。新たな輸出制限では、14ナノメートル（nm）以下の先進的な半導体製造に対応する装置が対象となるとみられる。ブルームバーグが12月8日報じた。

輸出制限が発効すれば、オランダの半導体装置大手ASMLが14nm以下の半導体を製造するための露光装置の対中輸出で制限を受ける可能性がある。

ASMLは7月の決算発表時に、米国が同社に露光装置の対中輸出を停止するよう迫った場合、世界の半導体サプライチェーンに混乱が生じると警告している。

NVIDIAとAMDに高性能GPU対中輸出規制。BATのクラウド事業大打撃か

（36Kr Japan編集部）

工業・情報化部の王江平（おう・こうへい）副部長は同大会で、中国のコンピューター技術や産業イノベーションの活力はここ数年でますます強まり、発展レベルは向上を続けていると指摘。コア技術は大きな進展を遂げ、演算用のチップやデバイスの性能は継続的に向上、世界上位に入るスーパーコンピューターの構築に成功し、AIが計算力急増の重要な駆動力となっているとした。さらに計算技術の応用はますます進んでおり、都市ガバナンスやエネルギー・電力、軌道交通、工業製造など幅広い分野に応用されていると述べた。

GPUとは画像処理装置のことで、主に画像処理や汎用計算に用いられる。画像処理はもともとCPUが担っていたが、NVIDIAとAMDの2社が画像処理に特化したGPUを開発し、巨大市場に成長した。GPUはAI産業に欠かせないチップであり、データセンターやスーパーコンピューター、エッジコンピューティングなどの分野で活用されている。

国家間の技術競争の裏では、利害が渦巻いている。輸出規制の報道後、NVIDIAとAMDの株価はいずれも下落した。中国のスーパーコンピューター業界やIT御三家BAT（バイドゥ、アリババ、テンセント）は緊急に代替品を手配する必要に迫られ、長期的なサプライチェーンの安全性に対して警鐘が鳴らされる事態となった。

一方で、ここ数年に誕生したばかりのGPUスタートアップにとっては「朗報」と言えよう。GPUスタートアップの創業者は「GPUの国産化を進めるうえでの、大きな節目となる出来事」と語る。

スパコン狙い撃ち、BATのクラウド事業は大ダメージ

今回の輸出規制の対象となったGPUは基本的に、64ビットを使用する「倍精度浮動小数点（FP64）」演算が可能なハイエンド製品だ。使用するビット数が大きいほど精度が高く、より複雑な演算に対応できる。一般的にFP64はスーパーコンピューターの重要な指標であり、主に天気予報や天体物理シミュレーションなどの科学計算に活用されている。輸出規制が報じられたことで、中国政府や研究機関のスーパーコンピューターへの影響が危惧されている。

さらにBATを含む大手インターネット企業も軒並み大打撃を被ることになる。現在、中国ではほぼ全てのクラウドサービスベンダーが、データセンターのAIコンピューティングにNVIDIA A100チップを採用しており、NVIDIA側が発表した顧客リストの中にはアリババやテンセント、バイドゥ、浪潮（Inspur、インスパー）、レノボなどの大企業が含まれている。

例えばバイドゥのクラウド事業部門「百度智能雲（Baidu AI Cloud）」は、同社の法人向けAI戦略の立役者として、すでにスマート金融、スマートシティ、スマート製造業、スマート医療などの分野で実用化されている。この膨大なコンピューティングとAIのニーズを満たすため、バイドゥは以前からGPUにNVIDIA A100を採用してきた。

アリババもすでに医療や金融、製造業などの分野でNVIDIA A100を使用しており、テンセントはデータ分析や動画分析の分野に導入している。

現在、全ての面でNVIDIA A100の代わりを務められる中国製品はまだ存在しない。ある業界関係者は、BATを含むインターネット企業にとって、まだ規制を受けていないNVIDIAのローエンドGPUに切り替えることが1つの選択肢になるのではと語る。

NVIDIA創業者のジェンスン・フアン氏は、輸出規制のニュースの直後すぐさま解決策を示し、顧客のニーズを満たすため最高の代替品を用意する考えもあることを示した。しかし、A100のフル性能を必要とするような高負荷の処理の場合「代替品では明らかに不十分だ」とも認めている。BATがNVIDIAのローエンドGPUで本来の演算能力や処理速度を実現しようとすれば、消費電力や占有面積が増え、結果的に運用コストの増加を招いてしまう。

NVIDIAの失速で生まれるチャンス

基盤技術を巡る両国間の争いは、半導体大手のNVIDIAとAMDにとっても手痛い一撃だ。

単体GPUの世界市場ではNVIDIAが81％のシェアを獲得したが、ゲーム業界の冷え込みや暗号資産市場の暴落に伴い、同社のゲーミング事業の売上高は2022年5～7月期に33％減少した。主力事業にたびたびブレーキがかかるなか、輸出規制を受けたデータセンター事業がNVIDIAの業績をけん引する重要な柱となっている。同じ5～7月期に、データセンター事業の売上高は前年同期比61％増の38億ドル（約5500億円）となり、全体の収益の6割を占めた。

加えて中国はNVIDIA、AMD両社が最も重視する市場だ。NVIDIAの場合、2022年会計年度（2021年2月～2022年1月）の売上高270億ドル（約3兆9000億円）のうち、中国市場の売上高は全体の4分の1を超える71億ドル（約1兆円）に達している。AMDもほぼ同様の状況だ。

今回の新たな輸出規制がNVIDIAへ与える打撃は大きく、短期的には売上高にも影響が出るとみられる。NVIDIAは8～10月期の業績予想のなかで、中国メーカーがA100やH100の代替品を購入しない場合、中国市場での損失額は4億ドル（約580億円）近くに上ると語った。

視点を変えると、中国のGPUスタートアップにとっては絶好のチャンスといえる。中国GPU企業の関係者によると、これまでBATを含む企業は国産GPUの導入にそれほど前向きではなかったが、今回の件でGPUサプライチェーンのリスク管理に注目が集まり、国産GPU受け入れに対する市場の認識が高まったという。

中国のGPUメーカーはこれまでNVIDIAに追いつこうと必死に走ってきた。NVIDIA A100のリリース後、理論値ではA100に匹敵する演算性能の製品が複数の中国スタートアップから発表されている。

もちろん潜在的なリスクも無視できない。中長期的な状況は依然として警戒が必要であり、国際関係における次の政策を注視していなければならないと、前出の関係者は語る。とはいえ、中国のGPU産業全体がさらに速度を上げて猛追するべき時であることは間違いない。
（翻訳・畠中裕子）

潘氏らのチームは2020年、光子76個の量子コンピューター試作機「九章」の開発に成功。ガウシアンボソンサンプリング問題をスーパーコンピューターの100兆倍の速さで解き、中国が量子コンピューターの優位性を示す「量子超越性」を世界で2番目に達成した国となった。今年に入り、潘氏らのチームは相次いで概念や技術の革新を行い、「九章2号」の開発に成功した。

研究チームの陸氏は、開発で進展を遂げた部分について「量子光源の品質や収集効率を大幅に向上させ、光源の重要指標を63％から92％に引き上げた。操作する光子数を76個から113個に増やした。さらに、プログラム可能な機能を新たに追加した」と説明した。

その結果、「九章2号」の計算能力が大幅に向上していることが明らかとなった。これまで発表された最良な古典アルゴリズムによれば、「九章2号」は世界最速のスーパーコンピューターの10の24乗倍、「九章」の100億倍の速さでガウシアンボソンサンプリング問題を解くことができる。

研究成果は25日、物理学誌「Physical Review Letters」に掲載された。汎用量子コンピューターは将来的に、暗号解読や天気予報、材料設計、薬品分析などの分野での活躍が期待される。「九章2号」はまだ「種目別優勝」にすぎないが、その演算能力の高さから、今後はグラフ理論や量子化学などの分野での応用が見込める。

同社は江蘇省無錫市にある国立スーパーコンピューティングセンターをルーツとしており、清華大学が出資。中国をリードするスーパーコンピューター、コンピュータシミュレーション、AIの技術を保有するハイテク企業だ。

製品およびサービス　画像提供：九方科技

高性能のコンピューティングプラットフォームを構築

気象サービスは技術的な難易度が高く、開発の周期も長く、大量の人材と資本の投入が必要だ。気象観測のハードウエア、大気、海洋気象のコンピュータシミュレーションのためのアルゴリズムや計算能力にとどまらず、データソースの取得および集約、各業界に対応したソリューションの設計など、多岐にわたって極めて高い能力が求められる。

九方科技は自社開発の気象予報プラットフォームを基に、各業界にカスタマイズした製品を提供する。例えば、大気の環境保護に取り組む業界には空気の質をシミュレーションするSaaS型のクラウドプラットフォームや、地域の汚染源や拡散状況を分析するプラットフォームを提供し、外航海運業界には外航海運に関する気象ナビゲーションプラットフォームを提供する。

国立スーパーコンピューティングセンターをルーツとし、スーパーコンピューター「神威・太湖之光」運営経験のある九方科技は、コンピュータシミュレーションで高い競争力を持つ。現在、同社の大気汚染予報は90%近くの精度を誇り、200メートルメッシュ（200メートル四方）の高解像度での汚染源分析および汚染拡散警報を実現し、すでに北京、山東省、江蘇省などの生態環境関連の政府機関や科学研究院で導入されている。

九方科技は指定海域において800メートルメッシュ（800メートル四方）の高解像度で詳細な大気、海洋気象予報を行い、風、波、海流、海温、塩分、海面高度などに関する気象サービスを提供し、それらはすでに天津港などで利用されている。

売上高倍増の見通し

九方科技は今年外航海運とクリーンエネルギー業界向け事業に注力している。

外航海運業界を例に取ると、世界の外航海運ナビゲーションサービス市場は日本のウェザーニューズとノルウェーのStormGeoの2社によりリードされ、15日間の海運気象サービスの費用は3000～3500ドル（約33～38万円）となっている。船舶関連情報のプロバイダー「クラークソンズ・リサーチ」によると、2021年2月時点で総トン数（GT）が100以上の商船は10万隻を超える。よって、世界の外航海運サービス市場の規模は年間約100億ドル（約1兆円）になる。

また、カーボンニュートラルが叫ばれ、クリーンエネルギーの推進が世界的な潮流になると予想されるなか、九方科技は風力や太陽光資源の観測および評価、異常気象の警報などに引き続き注力する予定だ。

同社の顧客のうち企業と政府のバランスが取れていることは、同社の長期的な成長に資する。2020年の売上高は2000万元（約3億4000万円）を突破し、従業員数も年初の45人から70人以上に増加した。2021年は売上高が倍増する見通しだ。

（翻訳・二胡）