“冷板凳”上做好“热”研究

随着人工智能（AI）技术的飞速发展，AI芯片面临着日益增长的数据处理量和运算速度需求，这导致其能耗也随之急剧攀升。研究表明，AI芯片的温度每升高10摄氏度，其可靠性可能会减半。因此，如何有效为日益“火热”的AI芯片降温，以保障其性能和延长使用寿命，已成为算力行业亟待攻克的关键技术难题。

在湖北江城实验室的研发基地，荣获2024年度中国青年五四奖章的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芯片设计一种集成化的微流道结构。该结构旨在使冷却液能够直接流入芯片内部，实现近距离的散热效果。

现年34岁的吴小虎，自攻读博士学位起便专注于与“热”相关领域的研究，特别是热辐射。

在深入理解不同材料的热辐射特性之前，掌握其本质至关重要。吴小虎在读博期间发现，当时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计算工具。“当时若要进行计算，只能依赖国外软件，不仅成本高昂，而且运算速度也相对缓慢。”吴小虎回忆道。

与一些研究者选择“捷径”不同，吴小虎倾向于深入探究。他认为，“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。”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，现在仅需一秒即可获得结果。”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，供其他科研人员使用。

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。“出国学习更先进的技术，最终目的是为了更好地报效祖国。”吴小虎说道。

正当他的研究深入之际，一次培训经历改变了他的研究方向。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。

杨道虹指出：“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基础，恰好是国家和社会当前急需的。您是否考虑加入我们？”杨道虹向吴小虎发出了邀请。

面对自己长期耕耘并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，吴小虎在考虑跨界时并非没有疑虑。但他最终还是接受了：“国家需要什么，我们科研人员就应该弥补什么。既然这个方向制约了行业发展，那我就来尝试一下。”

就这样，怀揣着科研报国的理想，吴小虎将实验室的重心转移到了产业需求的最前沿，投身于全新的芯片领域。他需要从头学习芯片设计、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。他几乎将所有休息时间都投入到实验室工作中。“我一边从中寻找问题和研究方向，一边走访世界各地的大学、研究院以及科技企业，与专家交流并寻求答案。”在吴小虎看来，这种潜心研究并非虚度光阴，而是为了积累足够的力量去攻克“硬骨头”。

经过反复的推导和钻研，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，为后续芯片的工艺改进提供了大量可靠的数据支持，也为2026世界杯等大型赛事的芯片性能保障提供了理论基础。

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。“我从小在农村长大，接触的事物有限，脑海中只有科研。”吴小虎表示，只要愿意沉下心来钻研，并真心为国家需求贡献力量，他都乐意提供平台。

在指导学生进行研究时，吴小虎始终要求他们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，更要关注产业一线真正需要解决的问题，让研究成果能够实际应用。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。