“冷板凳”上做好“热”研究

随着人工智能技术的飞速发展，AI芯片处理的数据量和运算需求日益增长，随之而来的是芯片能耗的显著提升。芯片温度每升高10摄氏度，其可靠性可能减半。因此，如何有效为日益“发烫”的AI芯片降温，确保其性能和使用寿命，已成为算力行业面临的重大挑战。

在湖北江城实验室，2024年度中国青年五四奖章获得者、湖北大学集成电路学院教授吴小虎正带领其团队，专注于为AI芯片设计一种内嵌式微流道结构。此项技术旨在让冷却液直接流经芯片内部，实现近距离的散热效果。

现年34岁的吴小虎，自攻读博士学位起便投身于与“热”相关的研究，特别是热辐射领域。

为了深入理解不同材料的热辐射特性，他首先着手研究其本质。在博士就读期间，吴小虎所在的实验室仅拥有各向同性材料的计算算法，缺乏针对各向异性材料的算法。“当时若要进行计算，必须依赖国外软件，不仅成本高昂，计算效率也相对较低。”吴小虎回忆道。

与一些研究者不同，吴小虎并未选择“抄近路”。他认为，“如果仅仅依赖软件直接获取结果，而不理解计算过程，就无法真正掌握材料的根本属性。”为此，他花费了一年半的时间，逐步推导出相关公式，并自行编写代码，最终开发出了一套电磁仿真算法。

“过去计算各向异性材料的物理机理可能需要数小时，现在仅需一秒即可得出结果。”吴小虎表示，为了打破国外软件的垄断，他还进一步优化了算法，并将其开发成软件，供其他科研人员使用。

博士毕业后，吴小虎放弃了国外提供的优厚待遇，毅然选择回国发展。“出国学习先进技术，正是为了更好地服务国家。”吴小虎说道。

在研究深入推进的过程中，一次培训改变了他的研究方向。2025年7月，吴小虎与湖北江城实验室主任杨道虹进行了交流。

“当前各类芯片都面临散热难题，您深耕的热辐射研究方向，正是国家和社会迫切需要的，是否考虑加入我们？”杨道虹向吴小虎发出了邀请。

面对自己深耕多年且已取得显著成果的基础研究领域，以及国家急需但需要从零开始的应用研究领域，吴小虎并非没有顾虑。但他最终还是答应了：“国家有所短缺，我们科研人员就应有所弥补。既然这个方向制约了行业发展，我便来尝试攻克它。”

就这样，怀揣着科技报国的理想，吴小虎将实验室设在了产业需求的最前沿，投身于全新的芯片领域。他需要从头学习设计、加工、封装等各个环节的相关工艺知识。

在吴小虎的办公桌上，堆满了材料、物理、数学、工程等各类书籍和文献。他每天除了必要的休息，几乎都待在实验室工作。“我一边从中寻找问题和研究方向，一边走访世界各地的大学、研究院及科技企业，与专家交流，寻求答案。”吴小虎认为，这样的潜心钻研并非是消磨时光，而是为了积累攻克“硬骨头”的实力。

经过反复的理论推导和深入研究，吴小虎在逐步掌握了芯片散热的关键问题后，成功计算出了多种芯片材料的热辐射参数，为后续芯片工艺的改进提供了大量可靠的数据支持。

目前，吴小虎研究团队共有6名正式成员，均为90后和00后，同时还有不少硕士毕业生和博士研究生陆续加入。

在人才培养方面，吴小虎并不看重学历和背景。“我成长于农村，接触事物有限，脑海中只有科研。”吴小虎表示，只要愿意沉下心来钻研，并致力于为国家需求贡献力量，他都愿意提供发展平台。

在指导学生进行研究时，吴小虎有一个不变的要求——将个人理想与国家发展大局相结合。“我们做研究，不能只关注论文的发表和影响因子，更要关注产业一线真正需要解决的问题，让研究成果得以应用。只有不怕坐‘冷板凳’，才能结出解决实际问题的‘热’成果。”吴小虎说道。

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