“冷板凳”上做好“热”研究（新青年 新征程）

随着人工智能（AI）技术的飞速发展，AI芯片所处理的数据量及运算速度需求持续攀升，同时也带来了芯片能耗的急剧增长。研究表明，AI芯片的温度每升高10摄氏度，其可靠性可能降低一半。因此，如何有效为日益“发烫”的AI芯片散热，确保其性能和使用寿命，已成为算力行业面临的一项亟待攻克的关键挑战。

在湖北江城实验室的研发区域，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芯片设计一种内置的微流道结构。该结构旨在让冷却液直接流入AI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，就一直专注于与“热”相关的前沿研究，特别是热辐射领域。

要深入理解不同材料的热辐射特性，首先需要掌握其基本原理。在博士就读期间，吴小虎所在的实验室仅拥有各向同性材料的计算算法，而缺乏针对各向异性材料的算法。“当时若要进行计算，只能依赖国外软件，这不仅成本高昂，而且运算速度也相对缓慢。”吴小虎回忆道。

与部分研究者不同，吴小虎倾向于深入探究而非寻求“捷径”。他认为，“如果仅仅是使用软件获得结果，而不理解其计算过程，就无法真正掌握材料的根本属性。”为此，吴小虎投入了十八个月的时间，逐步推导出了相关公式，并自行编写了代码，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，现在仅需一秒即可得出结果。”吴小虎表示，为了打破国外软件的市场垄断，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，吴小虎婉拒了国外提供的优厚待遇，坚定地选择回国工作。“我出国学习先进技术，就是为了将来更好地报效祖国。”吴小虎说道。

在研究不断深入的过程中，一次培训经历促使吴小虎调整了研究方向。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难题，您在热辐射领域有深厚积累，这正是国家和社会急需的，您是否考虑加入我们？”

一边是自己长期耕耘并已取得显著成就的基础研究领域，一边是国家急需但需要从零开始的应用研究方向，对于这种跨界转型，吴小虎并非没有疑虑。然而，他最终还是接受了邀请：“国家在哪些方面存在需求，我们科研人员就应该去弥补。既然这个方向制约了行业发展，那我便来尝试解决。”

由此，怀揣着科技报国理想的吴小虎，将实验室的重心移至产业需求最前沿，迈入了全新的芯片领域。他需要从头学习设计、加工、封装等各个环节相关的工艺知识。

在吴小虎的办公桌上，堆满了材料、物理、数学、工程等不同学科的书籍和文献。他几乎将所有休息时间都投入到实验室工作中。“我一边从中寻找研究问题和方向，一边前往世界各地的大学、研究院及科技企业拜访专家，寻求解答。”在吴小虎看来，这种潜心钻研并非是虚度光阴，而是为了积蓄足够的力量去攻克“硬骨头”。

经过反复推导和深入研究，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，为后续芯片工艺的改进提供了大量可靠的依据。

目前，吴小虎的研究团队共有6名核心成员，均为“90后”和“00后”，并且有越来越多的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。“我自幼在农村长大，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做出贡献，他都愿意为他们提供平台。

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，让研究成果能够落地。不怕坐‘冷板凳’，才能最终结出解决实际问题的‘热’成果。”吴小虎说道。