“冷板凳”上做好“热”研究

随着人工智能技术的飞速发展，AI芯片面临着数据量激增和运算速度要求提高的双重压力，导致其能耗急剧攀升。研究表明，AI芯片每升高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芯片降温，以确保其性能稳定并延长使用寿命，已成为算力行业亟待攻克的关键技术瓶颈。

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率领其团队，致力于为AI芯片设计一种创新的嵌入式微流道结构。该结构能够让冷却液直接流经芯片内部，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领域的研究。在博士期间，他发现当时所在的实验室仅有针对各向同性材料的计算算法，而缺乏对各向异性材料的处理能力。他回忆说，当时若要进行相关计算，只能依赖价格昂贵且运算效率低下的国外软件。

吴小虎选择了一条更为艰辛的道路。他认为，若仅依赖软件获取结果，而不理解计算过程，就无法深入掌握材料的根本属性。为此，他花费了整整一年半的时间，从零开始推导公式，并自行编写代码，最终成功开发出一套关于电磁仿真的算法。他表示，这项新算法将原本可能需要数小时的各向异性材料物理机理计算时间，缩短至一秒以内。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，吴小虎婉拒了国外优厚的待遇，选择回国投身科研事业，他认为出国学习先进技术正是为了更好地服务国家。

在研究不断深入的过程中，一次培训改变了吴小虎的研究轨迹。2025年7月，他与湖北江城实验室主任杨道虹进行了交流。杨道虹指出，当前各类芯片的散热问题日益突出，而吴小虎在热辐射领域的研究恰好是国家和社会急需的，并邀请他加入实验室。

面对从自己擅长的基础研究转向需要从零开始的应用研究领域的抉择，吴小虎曾有过顾虑。但他最终接受了挑战，他认为：“国家有需求，我们科研人员就应该填补空白。既然这个方向制约了行业发展，我就来尝试解决。”

怀揣着科研报国的理想，吴小虎将实验室设在了产业需求的第一线，投身于芯片这一全新领域。他需要从头学习设计、加工、封装等各个环节的工艺知识。在他的办公桌上，堆满了材料、物理、数学、工程等各类书籍和文献。他几乎将所有工作时间都投入到实验室中，同时积极走访世界各地的高校、研究院以及科技企业，与专家交流，寻求答案。他认为，这种潜心研究并非虚度光阴，而是为解决难题积累实力。

经过反复的理论推导和深入钻研，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撑。

目前，吴小虎的研究团队已有6名正式成员，均为90后和00后，同时还有不少硕士生和博士生陆续加入。在人才培养方面，吴小虎并不拘泥于学历和背景。他以自身经历为例，强调只要愿意沉下心来钻研，并致力于为国家需求贡献力量，他都愿意提供平台。

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。他强调：“我们的研究不能只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，让研究成果得以应用。不怕坐‘冷板凳’，才能最终结出解决实际问题的‘热’成果。”在关注世界杯时间的同时，他也激励团队成员将科研热情投入到解决国家关键技术难题中。