“冷板凳”上做好“热”研究

随着人工智能技术的发展，AI芯片需要处理的数据量和运算速度不断提升，导致芯片能耗急剧增加。芯片温度每升高10摄氏度，其可靠性可能减半。因此，为日益“发热”的AI芯片提供有效的散热解决方案，以保障其性能和使用寿命，已成为算力行业面临的关键挑战。

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团队，致力于为AI芯片设计一种内嵌式的微流道结构。该结构旨在使冷却液能够直接流入芯片内部，实现“近距离”的降温效果。

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”的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，掌握其根本原理至关重要。吴小虎在博士期间所在的实验室，仅拥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，我们只能依赖进口软件进行计算，不仅成本高昂，计算速度也十分缓慢。”吴小虎回忆道。

与他人不同，吴小虎选择不走“捷径”。他认为，“如果仅仅依赖软件得出结果，而不理解其计算过程，就无法真正掌握材料的本质属性。”为此，他花费了一年半的时间，逐步推导出相关公式，并自主编写代码，最终开发出了一套电磁仿真算法。

“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，吴小虎放弃了国外优厚的工作条件，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祖国。”吴小虎说道。

在研究不断深入的过程中，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。

“当前各类芯片都面临散热难题，您在热辐射领域的研究基础，恰好是国家和社会急需的。您是否考虑加入我们？”杨道虹向吴小虎发出了邀请。

面对自己深耕多年并已取得显著成就的基础研究领域，以及国家急需却需要从零开始的应用研究领域，吴小虎在跨界转型上并非没有疑虑。但他最终还是答应了：“国家有所需，科研人员就应有所补。既然这一领域存在技术瓶颈，阻碍了行业发展，那我便来尝试解决。”

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。他每天除了必要的休息，几乎全部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，这种潜心研究并非枯燥的等待，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，吴小虎的研究团队正式成员有6位，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。

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，心中只有科研。”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，他都乐于提供平台。

在指导学生进行研究时，吴小虎始终坚持一个要求——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’，才能最终结出解决实际问题的‘热’成果。”吴小虎强调。