“冷板凳”上做好“热”研究

随着人工智能技术的进步，AI芯片处理的数据量和运算速度不断提升，导致能耗急剧增加。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，确保其性能和使用寿命，已成为算力行业面临的重要技术挑战。

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团队，致力于为AI芯片开发一种嵌入式微流道结构。该结构允许冷却液直接流入芯片内部，实现“近距离”散热。

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

在博士期间，吴小虎发现其所在实验室缺乏针对各向异性材料的算法，仅有针对各向同性材料的算法。他提到，当时只能依赖昂贵且运算速度较慢的国外软件进行计算。

吴小虎选择了一条更具挑战性的道路。他认为，如果仅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本质属性。为此，他花费一年半时间，独立推导公式并编写代码，最终开发出一套电磁仿真算法。

他表示，过去需要数小时才能完成的各向异性材料物理机理计算，现在仅需一秒即可完成。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，选择回国发展，他认为出国学习先进技术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。

杨道虹邀请吴小虎加入实验室，指出当前各类芯片普遍存在的散热问题，以及他的热辐射研究方向正是国家和社会急需的。

面对自己长期深耕并已取得一定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，吴小虎曾有所顾虑。但他最终接受了邀请，表示“国家缺什么，我们科研人员就应该补什么。既然这个方向卡了行业的脖子，那我就来试试。”

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前沿，投身于全新的芯片领域，并从头学习设计、加工、封装等各个环节的相关工艺知识。

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。他表示，通过广泛的阅读和学习，寻找研究问题和方向，并积极与全球高校、研究院及科技企业专家交流，他认为这种潜心研究并非虚度光阴，而是为了积累攻克技术难题的实力。

经过反复推导和深入研究，吴小虎逐渐掌握了芯片散热的关键问题，并计算出多种芯片材料的热辐射参数，为后续的芯片工艺改进提供了重要的数据支持。

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，同时还有多名硕士毕业生和博士研究生正在加入。

在人才培养方面，吴小虎不拘泥于学历和背景。他以自己农村出身的经历为例，强调只要愿意深入钻研、为国家需求做出实际贡献，他都愿意提供平台支持。

在指导学生研究时，吴小虎始终要求他们将个人理想与国家发展相结合。他强调，研究不应仅仅关注论文发表，更应着眼于解决产业一线面临的实际问题，推动研究成果的应用。他认为，只有不怕坐“冷板凳”，才能最终取得解决实际问题的“热”成果。