北京
吳小虎（右一）帶領科研團隊做實驗。
受訪者供圖
隨著AI（人工智能）技術不斷發展，AI芯片需要處理的數據量和運算速度不斷提高，芯片能耗也快速增長。AI芯片每升高10攝氏度，可靠性就可能下降一半。如何給越來越“熱”的AI芯片降溫，保障芯片的性能與使用壽命，是算力行業亟待突破的關鍵瓶頸。
在湖北江城實驗室的研發場地內，2024年度中國青年五四獎章獲得者、湖北大學集成電路學院教授吳小虎正帶領團隊，為AI芯片設計一種嵌入式微流道結構，讓冷卻液可以直接進入AI芯片內部，實現“貼身”降溫。
吳小虎今年34歲，從讀博士起，就一直與“熱”打交道——從事熱輻射研究。
了解不同材料的熱輻射情況，首先要了解其本質。讀博期間，吳小虎所在的實驗室只有各向同性材料的算法，沒有各向異性材料的算法。“要計算，只能使用國外軟件，不僅價格貴，計算速度也比較慢。”吳小虎說。
與一些人不同，吳小虎不喜歡走“捷徑”。“如果直接使用軟件獲取結果，不明白計算過程，也就無法了解材料的根本屬性。”為此，吳小虎花了一年半時間，先一步步推導出公式，再自己編寫代碼，最終設計出了一套有關電磁仿真的算法。
“之前計算各向異性材料物理機理，可能需要花費幾個小時，現在一秒就能計算出結果。”吳小虎說，為打破國外軟件的壟斷，他還進一步完善了算法，將其制成軟件，提供給科研人員使用。
博士畢業后，吳小虎放棄了國外優厚的待遇，毅然選擇回國工作。“出國學習更先進的技術，就是為了更好地回報國家。”吳小虎說。
就在研究不斷深入之際，一次培訓，改變了吳小虎的研究方向。2025年7月，吳小虎遇到了湖北江城實驗室主任楊道虹。
“現在各類芯片都需要解決散熱問題，你深耕的熱輻射方向，正好是國家和社會當下需要的，能不能考慮加入我們？”楊道虹向吳小虎發出邀請。
一邊是自己深耕多年、已頗有建樹的基礎研究賽道，一邊是國家急需、卻要從零起步的應用研究領域，對于跨界，吳小虎不是沒有顧慮。可他還是答應了：“國家缺什么，我們科研人員就應該補什么。既然這個方向卡了行業的脖子，那我就來試試。”
就這樣，懷揣科研報國理想的吳小虎，把實驗室搬到了產業需求最前線，踏入芯片這一全新領域，其設計、加工、封裝等各個環節的相關工藝知識，都要從頭學起。
在吳小虎的辦公桌上，材料、物理、數學、工程等不同類別的書籍和文獻擺得滿滿當當，他每天除了休息幾乎都待在實驗室里工作。“我一邊從中找問題和方向，一邊去世界各地的高校、研究院與科技企業尋訪專家、探求答案。”在吳小虎看來，這樣潛心研究不是熬日子，而是為了攢夠能“啃硬骨頭”的底氣。
經過反復推導和鉆研，吳小虎在逐步摸清芯片散熱的關鍵問題后，計算出了多種芯片材料的熱輻射參數，為后續芯片的工藝改進提供了大量可靠依據。
如今，吳小虎研究團隊的正式成員有6人，都是90后和00后，還有不少碩士畢業生和博士研究生陸續加入進來。
對于人才培養，吳小虎并不看重學歷和出身。“我從小生活在農村，接觸的事情不多，腦袋里就只有科研。”吳小虎說，只要肯沉下心鉆研、愿意為了國家需求干實事，他都愿意搭平臺。
在帶學生做研究時，吳小虎對學生有一個不變的要求——將個人理想融入國家發展大局。“我們做研究，不能只盯著論文影響因子，要多去看產業一線真正需要解決什么問題，讓研究落地。不怕坐‘冷板凳’，才能結出能解決實際問題的‘熱’成果。”吳小虎說。
來源：人民網
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