“冷板凳”上做好“热”研究

随着人工智能（AI）技术的飞速发展，AI芯片面临着日益增长的数据处理需求和运算速度要求，这导致了芯片能耗的显著增加。研究表明，AI芯片的温度每升高10摄氏度，其可靠性可能降低一半。因此，如何有效为AI芯片散热，确保其性能和使用寿命，已成为算力行业面临的严峻挑战。

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率领团队，致力于为AI芯片开发一种内置微流道结构。这项技术旨在让冷却液直接流入芯片内部，实现高效的“近距离”散热。

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

在深入理解不同材料的热辐射特性之前，掌握其本质至关重要。吴小虎在读博期间所在的实验室，仅拥有各向同性材料的算法，而缺乏针对各向异性材料的计算方法。“当时，进行相关计算只能依赖国外软件，不仅价格昂贵，计算效率也相对较低。”吴小虎回忆道。

与一些人选择“捷径”不同，吴小虎坚持深入探究。“如果仅仅依靠软件直接获取结果，而不理解计算过程，就无法真正掌握材料的根本属性。”为此，他投入一年半的时间，逐步推导出相关公式，并自行编写代码，最终成功设计出一套电磁仿真算法。

“过去需要数小时才能完成的各向异性材料物理机理计算，现在只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，他还进一步优化了该算法，并将其开发成软件，供科研人员使用。

博士毕业后，吴小虎婉拒了国外提供的优厚待遇，选择回国发展。“出国学习先进技术，正是为了更好地为国家做出贡献。”吴小虎说道。

在研究不断深入之际，一次培训活动促使吴小虎的研究方向发生了转变。2025年7月，他与湖北江城实验室主任杨道虹会面。

杨道虹表示：“当前各类芯片都需要解决散热难题，您在热辐射领域的研究基础，正是国家和社会当前急需的。您是否考虑加入我们团队？”

面对自己长期耕耘并已取得显著成就的基础研究领域，以及国家急需但需要从零开始的应用研究领域，吴小虎并非没有疑虑。但他最终还是接受了邀请：“国家在哪些方面存在短板，我们就应该努力弥补。既然这个方向制约了行业发展，我愿意尝试。”

怀揣着科技报国的理想，吴小虎将实验室迁至产业需求最前沿，投身于全新的芯片领域，并在设计、加工、封装等各个环节的工艺知识上，都进行了从头学习。

在吴小虎的办公桌上，堆满了材料、物理、数学、工程等不同学科的书籍和文献。他每天除了必要的休息，几乎都投入到实验室的工作中。“我一边从中寻找研究问题和方向，一边前往世界各地的高校、研究院以及科技企业，与专家交流并寻求答案。”在吴小虎看来，这种潜心研究并非枯燥的等待，而是为了积蓄攻克“硬骨头”所需的实力。

经过反复的理论推导和深入钻研，吴小虎逐渐掌握了芯片散热的关键问题，并计算出了多种芯片材料的热辐射参数，为后续的芯片工艺改进提供了大量可靠的数据支持。

目前，吴小虎的研究团队共有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正在陆续加入。

在人才培养方面，吴小虎并不特别看重学历或背景。“我从小在农村长大，接触的事物有限，脑海里只有科研。”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，他都乐于提供平台。

在指导学生进行研究时，吴小虎始终强调一个要求——将个人理想与国家发展大局相结合。“我们的研究不能仅仅关注论文的影响因子，更要关注产业一线亟需解决的实际问题，让研究成果能够落地。只有不怕坐‘冷板凳’，才能最终结出解决实际问题的‘热’成果。”吴小虎总结道。