“冷板凳”上做好“热”研究

随着人工智能（AI）技术的飞速发展，AI芯片处理的数据量和运算速度日益提升，随之而来的是芯片能耗的快速增长。芯片温度每升高10摄氏度，其可靠性可能减半。如何有效降低AI芯片的温度，以确保其性能和使用寿命，已成为算力行业面临的一项严峻挑战。

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带领其团队，致力于为AI芯片开发一种内置的微流道结构。这种设计允许冷却液直接流入芯片内部，实现近距离的散热。

现年34岁的吴小虎，自攻读博士学位以来，便一直专注于与“热”相关的研究，特别是热辐射领域。

在深入了解不同材料的热辐射特性之前，掌握其基本原理至关重要。吴小虎在读博期间所在的实验室，仅拥有针对各向同性材料的算法，而缺乏对各向异性材料的算法支持。他表示，当时若要进行计算，只能依赖昂贵且运算效率较低的国外软件。

与一些人不同，吴小虎不倾向于走“捷径”。他认为，直接使用软件获取结果，若不理解计算过程，就无法真正掌握材料的根本属性。因此，他花费了一年半的时间，自行推导公式并编写代码，最终构建了一套电磁仿真算法。

吴小虎介绍说，过去需要数小时才能完成的各向异性材料物理机理计算，现在仅需一秒即可得出结果。为了打破国外软件的垄断，他进一步优化了算法，并将其开发成软件，供科研人员使用。

博士毕业后，吴小虎婉拒了国外提供的优厚待遇，选择回国工作。他表示，出国学习先进技术，正是为了更好地报效国家。

在研究不断深入之际，一次培训活动促使吴小虎调整了研究方向。2025年7月，他与湖北江城实验室主任杨道虹进行了交流。

杨道虹向吴小虎提出邀请，指出当前各类芯片都面临散热难题，而吴小虎在热辐射领域的研究恰好符合国家和社会当前的需求，并询问他是否愿意加入实验室。

面对从自己长期耕耘并已取得显著成就的基础研究领域，转向国家急需但需要从零开始的应用研究领域，吴小虎并非没有顾虑。但他最终还是接受了邀请，表示：“国家有需求，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，那我来尝试一下。”

怀揣着科研报国的理想，吴小虎将实验室建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。他每天除了休息，几乎所有时间都投入到实验室工作中。他表示，自己一边从中发掘问题和研究方向，一边走访世界各地的大学、研究院及科技企业，与专家交流并寻求答案。在他看来，这种潜心研究并非是消磨时间，而是为了积累攻克难题的实力。

经过反复推导和深入钻研，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。他分享道，自己成长于农村，接触事物有限，心中只有科研。他表示，只要愿意沉下心来钻研，并致力于为国家需求做出贡献，他都乐意提供平台。

在指导学生研究时，吴小虎有一个坚持的要求——将个人理想与国家发展大局相结合。他认为，科研工作不应仅仅关注论文发表的影响因子，而应更多地着眼于产业一线亟待解决的实际问题，从而实现研究成果的落地。他强调：“不怕坐‘冷板凳’，才能取得能解决实际问题的‘热’成果。”