面對AI、量子運算與高效能資料中心的龐大運算與傳輸需求，現代資訊技術正在掀起一場深層次的革新。傳統銅線傳輸因速度瓶頸已無法滿足每秒數兆位元的資料吞吐要求，於是「光」成為打破限制的關鍵。光子學（Photonics）結合半導體技術的創新—矽光子（Silicon Photonics），正快速崛起為下一代高頻寬通訊的核心技術。
半導體與光子技術融合打造高速互聯未來
在過去，數據傳輸主要依賴銅線連接，其傳輸速率大多受限於數百Mbps，對於現今動輒每秒需處理數TB資料的AI伺服器與GPU集群而言，顯然力有未逮。矽光子技術則透過在單一矽晶片上整合電子與光學元件，實現每秒可達100Gb的光傳輸速度，有效解決傳統電子互聯的頻寬瓶頸與功耗問題。
矽光子結合了半導體製程的成熟優勢與光傳輸的高速特性，使其成為多種先進應用的核心支撐技術，包括資料中心互聯、高頻寬5G+基地台、長距離通訊網絡、AI加速平台、超級電腦運算乃至於尚在發展中的量子計算架構。透過光傳輸，這些系統能以更低延遲、更高效率進行資料交換，提升整體系統效能與可擴展性。
然而，隨著電子與光子系統的深度整合，設計與驗證上的挑戰也同步升級。光電子混合訊號系統複雜度遠高於單一技術架構，需要新一代模擬與驗證工具來協助工程師準確建模與設計。近期的模擬技術進展，特別是在光學行為的建模與數位整合層面的突破，正逐步克服這些挑戰，並推動矽光子應用更廣泛地落地。
矽光子技術的快速成長，不僅象徵半導體發展邁入新階段，也預示著未來高效能運算系統將朝向更高頻寬、更低功耗、更智慧化的方向演進。在這場跨世代的技術競賽中，誰能掌握「光速」，誰就能引領半導體產業的下個黃金十年。（原文出處）
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