“冷板凳”上做好“热”研究

随着人工智能（AI）技术的飞速发展，AI芯片所需处理的数据量和运算速度持续攀升，导致芯片能耗激增。据了解，AI芯片的温度每升高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，已成为算力行业面临的关键挑战。

在湖北江城实验室的研发基地，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其团队，致力于为AI芯片开发一种集成式微流道结构。该技术旨在将冷却液直接引入芯片内部，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热辐射研究，与“热”的问题结下了不解之缘。

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。吴小虎攻读博士学位期间，他所在的实验室仅具备各项同性材料的算法，而缺乏各项异性材料的算法。他回忆说：“若要进行计算，只能依赖进口软件，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，吴小虎更倾向于深入探究。他认为：“如果直接使用软件获取结果，而不理解计算过程，就无法真正掌握材料的根本属性。”为此，吴小虎投入一年半的时间，逐步推导出相关公式，并自主编写代码，最终构建了一套电磁仿真算法。

“过去，计算各项异性材料的物理机理可能需要数小时，现在则可在短短一秒内得出结果。”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，吴小虎婉拒了国外优厚的待遇，毅然选择回国工作。他说道：“出国学习更先进的技术，正是为了更好地报效祖国。”

在他研究不断深入之际，一次培训改变了他的研究方向。2025年7月，吴小虎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：“当前各类芯片都需要解决散热难题，你深耕的热辐射研究方向，恰好是国家和社会当前迫切需要的，你是否愿意加入我们？”

面对自己深耕多年且已取得显著成就的基础研究领域，与国家急需但需要从零开始的应用研究领域之间进行抉择，吴小虎并非没有疑虑。但他最终还是答应了：“国家在哪些方面存在短板，我们就应该努力去弥补。既然这个方向成为了制约行业的瓶颈，我愿意尝试攻克它。”

就这样，怀揣着科研报国理想的吴小虎，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、工程等不同类别的书籍和文献。他每天几乎将所有工作时间都投入到实验室中，仅留少量时间休息。他表示：“我一边从中寻找问题和研究方向，一边前往世界各地的高校、研究院以及科技企业拜访专家，寻求解决方案。”在吴小虎看来，这种潜心研究并非是枯燥的等待，而是为了积蓄攻克“硬骨头”的实力。

经过反复的推导和深入钻研，吴小虎在逐步掌握芯片散热的关键问题后，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的可靠数据支持。

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：“我从小在农村长大，接触的事物有限，脑海里只有科研。”他表示，只要愿意沉下心来钻研，并甘愿为国家需求付出努力，他都乐意提供平台。

在指导学生进行研究时，吴小虎对学生有一个不变的要求——将个人理想与国家发展大局相结合。他强调：“我们做研究，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’，才能结出解决实际问题的‘热’成果。”