“冷板凳”上做好“热”研究

随着人工智能（AI）技术的飞速发展，AI芯片面临着处理海量数据和超高运算速度带来的严峻挑战，其功耗也随之急剧上升。研究表明，AI芯片温度每升高10摄氏度，可靠性可能减半。如何有效为日益“发烫”的AI芯片散热，确保其性能和寿命，已成为算力行业亟待攻克的关键难题。

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芯片研发一种内置的微流道结构。该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专注于热辐射领域的研究，与“热”问题结下了不解之缘。

为了深入理解不同材料的热辐射特性，他首先着手探究其本质。在博士期间，吴小虎所在的实验室仅有针对各向同性材料的算法，而缺乏适用于各向异性材料的算法。“当时，我们只能依赖国外的软件进行计算，不仅成本高昂，计算效率也十分低下。”吴小虎回忆道。

与一些人倾向于走“捷径”不同，吴小虎选择了一条更为扎实的道路。“如果仅仅依赖软件获取结果，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，最终成功开发出一套电磁仿真算法。

“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，他还进一步优化了该算法，并将其开发成软件，供广大科研人员使用。

博士毕业后，吴小虎婉拒了国外提供的优厚待遇，选择回国工作。“出国学习先进技术，最终目的就是为了更好地报效祖国。”吴小虎坚定地说道。

在一次培训中，他遇到了湖北江城实验室主任杨道虹，这次会面彻底改变了他的研究方向。2025年7月，杨道虹向吴小虎发出邀请：“当前各类芯片都面临散热难题，您在热辐射领域的研究正是国家和社会急需的，是否考虑加入我们？”

面对自己长期深耕并已取得显著成就的基础研究领域，以及国家急需但需从零开始的应用研究领域，吴小虎在跨界问题上并非没有疑虑。但他最终还是接受了邀请：“国家有何需求，我们科研人员就应弥补何种不足。既然这个方向成为了行业的瓶颈，我愿意来尝试突破。”

怀揣着科研报国的理想，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，几乎全部时间都投入到实验室的工作中。“我一边从中寻找研究的切入点和方向，一边奔赴世界各地的高校、研究院以及科技企业，拜访专家，寻求答案。”在吴小虎看来，这种潜心钻研并非煎熬，而是为了积蓄攻克“硬骨头”的实力。

经过反复的理论推导和深入研究，吴小虎逐步厘清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陆续加入。

在人才培养方面，吴小虎并不拘泥于学历和背景。“我从小在农村长大，接触的事物有限，心中只有科研。”吴小虎表示，只要愿意沉下心来钻研，并且真心为国家需求而努力，他都乐意提供平台。

在指导学生进行研究时，吴小虎始终强调一个要求——将个人理想融入国家发展的大局。“我们的研究不能仅仅关注论文的影响因子，更要关注产业一线真正需要解决的问题，确保研究成果能够落地。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。