北京
Niels Fache在解釋光電芯片設計挑戰時，給出了一個關鍵的物理學基礎：電子信號與光子在本質上由同一套第一性原理方程支配——麥克斯韋方程組。這位Keysight EDA高級副總裁指出，在電子世界里人們處理的是電流與電壓，在光學一側則是波與光子，兩者所用仿真技術（如有限元法、時域有限差分法）是相通的，但應用場景截然不同。因此，傳統上將光集成電路設計和系統仿真相分離的流程，正面臨重新整合的壓力。
傳統EDA工具鏈長期聚焦于電信號完整性、時序收斂等電子學問題。隨著硅光子從實驗室走向數據中心、AI基礎設施和光通信的規模量產，工程師需要在同一個電-光-電系統中確認芯片性能。過去，團隊不得不在光子集成電路設計工具與系統仿真平臺之間來回切換，這種割裂帶來了迭代慢、模型一致性差等隱患。Fache強調：“我們能夠在電路層面處理光、電問題，但到了器件層面，像激光器、波導、環形調制器這樣的高度專業化光學元件，在電子域中沒有直接對應物。這正是我們添加深度光學專業能力的原因，它不是原有能力的自然延伸。”
光子物理學家、ChipAgents董事會成員兼顧問John Bowers則從另一個角度點出了設計躍遷的難度：光子電路的行為不僅取決于器件連接關系，還受幾何形狀、波長等參數影響。這意味著工程師在系統級就要開始權衡帶寬需求、光功率預算、波長規劃、調制格式、插入損耗、熱約束以及電接口等一系列因素，然后借助電路級模型評估整體架構。Bowers的觀察揭示了一個正在成形的趨勢：光子設計流程正逐漸模仿電子IC的設計步驟，但自動化程度和成熟度遠未達標。
正方觀點會主張沿用電子EDA的成功范式，按信號類型切割任務，讓光子專家和電子專家各司其職。但實際工程反饋表明，在電-光-電轉換、熱漂移與機械應力耦合等跨物理場景中，分離式工具常出現邊界條件丟失，導致首次流片失敗率偏高。反方——以Keysight為代表的EDA廠商——的思路是構建一個統一的仿真內核，在底層共享麥克斯韋方程求解器，向上則提供面向不同頻率域、不同器件類型的專業化界面。這并非推倒重來，而是在已有電子電路仿真引擎上嫁接光學求解模塊，保留對波導、光調制器等器件的精確建模。
爭論的焦點最終落在設計效率與設計收斂上。技術拆解顯示，統一平臺能顯著減少跨工具的數據轉換和模型重建工作，但也要求EDA公司具備橫跨電子、光子、熱學、力學的多學科工程團隊。目前，這一路徑還處在早期商業化階段，但其邏輯已經清晰：當光子越來越逼近計算引擎，從芯片到系統的驗證閉環就不能再被分割成互不相通的兩個世界。正如Fache所強調的，電與光共享同一套物理本源，設計工具也理應找到共同的底座，同時保留針對極端專業光學器件的深度定制。
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
