“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，其可靠性可能会降低一半。因此，为日益“发烫”的AI芯片有效散热，并确保其性能和使用寿命，已成为算力行业急需攻克的关键难题。

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团队，致力于为AI芯片设计一种集成式的微流道结构。该结构旨在使冷却液直接流经AI芯片内部，实现近距离的冷却效果。

今年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，掌握其本质是基础。吴小虎攻读博士学位期间，其所在实验室仅有各向同性材料的算法，而缺乏针对各向异性材料的算法。“当时如果需要计算，只能依赖国外软件，不仅价格昂贵，计算速度也相对缓慢。”吴小虎回忆道。

与部分研究者不同，吴小虎不倾向于采取“捷径”。他认为，“如果仅是使用软件获得结果，而不理解计算过程，就无法真正掌握材料的根本属性。”为此，他投入一年半的时间，从零开始推导公式，并自行编写代码，最终开发出了一套关于电磁仿真的算法。

“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。“出国学习先进技术，正是为了更好地为国家效力。”吴小虎说道。

在研究持续深入之际，一次培训经历促使吴小虎的研究方向发生了转变。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：“当前各类芯片都需要解决散热问题，您在热辐射领域拥有深厚的积累，这正是国家和社会急需的，能否考虑加入我们？”

面对自己耕耘多年、已取得显著成就的基础研究领域，以及国家迫切需要但需要从零开始的应用研究领域，吴小虎在跨界选择上并非毫无顾虑。但他最终还是应允了：“国家有所缺失，我们科研人员就应该及时填补。既然这个方向制约了行业发展，那我便来尝试。”

由此，怀揣着科技报国的理想，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。在此过程中，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、工程等不同类别的书籍和文献。他几乎将所有工作时间投入到实验室，仅保留必要的休息。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大学、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，而是为了积蓄解决“硬骨头”问题的实力。

经过反复的推导和深入钻研，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持。

目前，吴小虎研究团队共有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，吴小虎并不看重学历背景。“我从小在农村长大，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，吴小虎对学生有一个始终如一的要求——将个人理想融入国家发展大局。“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’，才能最终结出解决实际问题的‘热’成果。”吴小虎说道。