Blogs

随着人工智能技术的飞速发展，AI芯片处理的数据量和运算速度需求不断攀升，随之而来的是芯片能耗的急剧增长。芯片温度每升高10摄氏度，其可靠性可能减半。如何为日益“发热”的AI芯片有效散热，保障其性能和使用寿命，已成为算力行业面临的一大挑战。

在湖北江城实验室，2024年度中国青年五四奖章得主、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芯片开发一种内置的微流道结构。该设计旨在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，自博士阶段起便专注于“热”的研究，特别是热辐射领域。

要深入理解不同材料的热辐射特性，首先需要掌握其本质。吴小虎在读博期间所在的实验室，仅有针对各向同性材料的算法，而缺乏对各向异性材料的处理能力。他回忆道：“当时若要进行计算，只能依赖国外软件，这不仅成本高昂，而且计算效率低下。”

与一些研究者不同，吴小虎并未选择“抄近道”。他认为：“如果仅仅依赖软件获得结果，而不理解计算过程，就无法真正掌握材料的根本属性。”为此，他投入了一年半的时间，逐步推导出相关公式，并自主编写代码，最终构建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，现在仅需一秒便可得出结果。”吴小虎表示，为打破国外软件的垄断，他还进一步优化了这套算法，并将其开发成软件，供科研界使用。

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。“出国学习先进技术，正是为了更好地报效国家。”吴小虎如是说。

在研究不断深入之际，一次培训课程为吴小虎的研究方向带来了转折。2025年7月，他与湖北江城实验室主任杨道虹进行了交流。

杨道虹向吴小虎发出邀请：“当前各类芯片都面临散热难题，您深耕的热辐射领域正是国家和社会急需的，是否考虑加入我们？”

面对自己长期投入并已取得显著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，吴小虎并非没有疑虑。但他最终接受了邀请：“国家有所短缺，我们科研人员就应有所弥补。既然这一方向制约了行业发展，我愿意尝试。”

怀揣着科技报国的理想，吴小虎将实验室迁至产业需求最前沿，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、封装等各个环节的工艺知识。

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。他每天除了必要的休息，几乎都投入在实验室的工作中。“我一边从中寻找问题和研究方向，一边走访世界各地的大学、研究院以及科技企业，与专家交流并寻求答案。”在吴小虎看来，这种潜心钻研并非虚度光阴，而是为了积累攻克“硬骨头”的实力。

经过反复的理论推导和深入研究，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数据支撑。

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和背景。“我成长于农村，见识有限，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，他都愿意提供发展平台。

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，确保研究成果能够落地。只有不惧坐‘冷板凳’，才能结出解决实际问题的‘热’成果。”吴小虎总结道。