“冷板凳”上做好“热”研究

随着人工智能（AI）技术的飞速发展，AI芯片所处理的数据量和运算速度需求日益增长，这导致芯片的能耗也随之攀升。芯片温度每升高10摄氏度，其可靠性可能就会减半。因此，如何有效为日益“发热”的AI芯片散热，以确保其性能和使用寿命，已成为算力行业面临的一项紧迫挑战。

在湖北江城实验室的研发区域，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，致力于为AI芯片开发一种集成式的微流道结构。该结构能够使冷却液直接流入芯片内部，实现近距离的散热效果。

现年34岁的吴小虎，自博士研究生阶段起便专注于与“热”相关的研究，即热辐射领域。

要深入理解不同材料的热辐射特性，首先需要掌握其基本原理。在吴小虎攻读博士学位期间，他所在的实验室仅有针对各向同性材料的算法，而缺乏针对各向异性材料的算法。“当时如果需要进行计算，只能依赖国外的软件，这不仅成本高昂，计算速度也相对缓慢。”吴小虎回忆道。

与部分研究者不同，吴小虎并不倾向于采取“捷径”。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，吴小虎投入了一年半的时间，首先逐步推导出了相关公式，随后自行编写代码，最终成功设计出了一套关于电磁仿真的算法。

“过去计算各向异性材料的物理机理可能需要数小时，现在仅需一秒钟即可得出结果。”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，供其他科研人员使用。

博士毕业后，吴小虎放弃了国外优厚的待遇，毅然选择回国工作。“出国学习更先进的技术，其根本目的就是为了更好地为国家做出贡献。”吴小虎说道。

在他深入进行研究的过程中，一次培训活动促使他调整了研究方向。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。

杨道虹向吴小虎发出邀请：“当前各类芯片都需要解决散热问题，您在热辐射领域的研究积累，恰好是国家和社会当前急需的，您是否考虑加入我们？”

面对自己深耕多年且已取得显著成果的基础研究领域，以及国家迫切需要但需要从零开始的应用研究领域，吴小虎对于跨界转型并非没有疑虑。然而，他最终还是接受了邀请：“国家在哪些方面存在短板，我们科研人员就应该去填补。既然这个方向制约了行业发展，那我便来尝试一下。”

就这样，怀揣着通过科研报效祖国理想的吴小虎，将实验室的重心转移到了产业需求的最前沿，投身于芯片这一全新领域。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、工程等不同类别的书籍和文献。他每天除了必要的休息外，几乎全部时间都投入在实验室的工作中。“我一边从中寻找问题和研究方向，一边前往世界各地的高校、研究院以及科技企业拜访专家，寻求答案。”在吴小虎看来，这种潜心研究并非是在消磨时光，而是为了积蓄足够的实力去攻克“硬骨头”。

经过反复的推导和深入的钻研，吴小虎逐步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，为后续芯片工艺的改进提供了大量可靠的数据依据。

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也陆续加入进来。

在人才培养方面，吴小虎并不看重学历和背景。“我自幼在农村长大，接触的事物有限，脑海中只有科研。”吴小虎表示，只要能够沉下心来钻研，并且愿意为国家需求付出实际行动，他都乐意提供平台。

在指导学生进行研究时，吴小虎始终要求学生将个人理想与国家发展大局相结合。“我们做研究，不能仅仅关注论文的影响因子，更要关注产业一线真正需要解决的问题，让研究成果得以落地。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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