“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芯片处理的数据量和运算速度不断攀升，其能耗也随之急剧增长。芯片温度每升高10摄氏度，可靠性可能减半。如何有效为日益“炙手可热”的AI芯片散热，并确保其性能和使用寿命，已成为算力行业面临的严峻挑战。

在湖北江城实验室的研发场所，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微流道结构。该结构允许冷却液直接流经AI芯片内部，实现近距离的散热效果。

现年34岁的吴小虎，自攻读博士学位起便专注于热辐射研究，与“热”的问题结下不解之缘。

要深入理解不同材料的热辐射特性，首先需要掌握其根本原理。吴小虎在读博期间所在的实验室，仅有各向同性材料的算法，缺乏针对各向异性材料的计算方法。他回忆道：“当时计算必须依赖国外软件，不仅价格不菲，计算效率也相当低下。”

与一些人不同，吴小虎选择不走“捷径”。他认为：“如果仅仅使用软件获取结果，而不理解计算过程，就无法真正掌握材料的内在属性。”为此，他投入一年半的时间，逐步推导出所需公式，并自行编写代码，最终开发出一套电磁仿真算法。

“过去计算各向异性材料的物理机理可能需要数小时，现在只需一秒钟即可得出结果。”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，毅然选择回国发展。“出国学习更先进的技术，正是为了更好地报效祖国。”吴小虎说道。

然而，随着研究的深入，一次培训活动却为他带来了研究方向的转变。2025年7月，吴小虎与湖北江城实验室主任杨道虹会面。

杨道虹表示：“当前各类芯片都面临散热难题，您深耕的热辐射领域，恰恰是国家和社会当前急需的。您是否考虑加入我们？”杨道虹向吴小虎发出了邀请。

一方面是自己多年钻研、已取得显著成就的基础研究领域，另一方面是国家急需、但需要从零开始的应用研究方向，吴小虎在考虑跨界时并非没有疑虑。但他最终还是答应了：“国家有所缺失，我们科研人员就应该有所填补。既然这个方向制约了行业发展，那我便来尝试攻克它。”

就这样，怀揣着科技报国的理想，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。在芯片设计、加工、封装等各个环节，他都需要从头学习相关的工艺知识。

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，仅保留必要的休息时间。“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，寻求答案。”在吴小虎看来，这种潜心研究并非煎熬，而是为了积累能够“啃下硬骨头”的实力。

经过反复的理论推导和深入研究，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，为后续的芯片工艺改进提供了大量可靠的依据。

目前，吴小虎的研究团队正式成员有6人，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。“我从小在农村长大，接触的事情不多，脑子里只有科研。”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，吴小虎有一个始终不变的要求——将个人理想融入国家发展大局。“我们的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。

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