“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速度需求不断攀升，随之而来的芯片能耗问题也日益严峻。研究表明，AI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芯片散热，并确保其性能与使用寿命，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带领其团队，致力于为AI芯片设计一种内嵌式微流道结构。该结构旨在使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研究，与“热”结下了不解之缘。

在深入理解不同材料的热辐射特性时，吴小虎发现，其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。他提到：“当时要进行相关计算，只能依赖国外的软件，这些软件不仅价格昂贵，计算效率也相对较低。”

与一些人选择“捷径”不同，吴小虎坚持深入探究。“如果仅仅依赖软件得出结果，而不理解计算过程，就无法真正掌握材料的根本属性。”基于此，他花费一年半的时间，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，现在仅需一秒即可完成。”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，吴小虎放弃了国外提供的优厚待遇，选择回国工作。“出国学习先进技术，正是为了更好地为国家效力。”吴小虎说道。

在研究不断深入之际，一次培训改变了吴小虎的研究方向。2025年7月，他结识了湖北江城实验室主任杨道虹。

杨道虹向吴小虎发出邀请：“当前各类芯片都面临散热挑战，您在热辐射领域的研究基础，恰好是国家和社会当前急需的，能否考虑加入我们？”

面对自己深耕多年且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。然而，他最终还是接受了邀请：“国家有所缺失，我们科研人员就应该弥补。既然这个方向制约了行业发展，那我便来尝试。”

就这样，怀揣着科技报国的理想，吴小虎将实验室的重心转移到产业需求最前沿，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、工程等各类书籍和文献。他几乎将所有非休息时间都投入到实验室工作中。“我一边从中寻找研究问题和方向，一边前往世界各地的大学、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“熬日子”，而是为了积累足够的力量去“啃下硬骨头”。

经过反复的推导和深入钻研，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，为后续芯片的工艺改进提供了大量可靠的理论依据。

目前，吴小虎的研究团队正式成员有6人，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和背景。“我成长于农村，早期接触的事物有限，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。“我们的研究不应仅仅关注论文的影响因子，更要着眼于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。”吴小虎总结道。

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