
随着人工智能(AI)技术的飞速发展,AI芯片的运算需求与日俱增,随之而来的芯片能耗问题也日益严峻。芯片温度每升高10摄氏度,其可靠性便可能减半。如何有效为发热的AI芯片散热,确保其性能与使用寿命,已成为算力行业面临的重大挑战。
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率领团队,致力于为AI芯片开发一种内置微流道结构。该技术旨在使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,自攻读博士学位起便专注于热辐射领域的研究。
早期,吴小虎所在实验室在研究不同材料的热辐射特性时,仅掌握各向同性材料的计算算法,而缺乏针对各向异性材料的算法。他提到,当时只能依赖昂贵且运算速度较慢的国外软件。
吴小虎选择不走捷径,他认为直接使用软件无法深入理解计算过程,也就难以掌握材料的根本属性。为此,他花费一年半的时间,自行推导公式并编写代码,最终构建了一套电磁仿真算法。
他表示,这项新算法将原本需要数小时的各向异性材料物理机理计算时间缩短至一秒。为了打破国外软件的垄断,他还进一步优化了算法,并将其开发成软件供科研界使用。
博士毕业后,吴小虎放弃了国外优厚的工作机会,选择回国发展,他认为出国学习先进技术是为了更好地报效祖国。
在一次培训中,吴小虎的研究方向发生了重要转变。2025年7月,他遇到了湖北江城实验室主任杨道虹。
杨道虹指出,当前各类芯片的散热问题是国家和社会急需解决的难题,而吴小虎在热辐射领域的研究基础恰好契合了这一需求,并邀请他加入实验室。
面对自己深耕多年的基础研究领域与需要从零开始的应用研究领域之间的抉择,吴小虎尽管有所顾虑,但最终接受了邀请。他认为,科研人员应弥补国家所需,既然芯片散热问题已成为行业瓶颈,他愿意尝试攻克。
怀揣着科技报国的理想,吴小虎将研究重心转向了产业需求最前沿的芯片领域。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。他几乎将所有工作时间投入到实验室,同时积极与全球高校、研究院及科技企业专家交流,寻求解决方案。他将这种潜心研究视为积累“啃硬骨头”能力的过程。
经过不懈的钻研,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,为芯片工艺改进提供了大量可靠数据。
目前,吴小虎的研究团队共有6名核心成员,均为90后和00后,同时还有多名硕士和博士研究生加入。
在人才培养方面,吴小虎并不拘泥于学历和出身。他以自身农村成长经历为例,强调只要肯钻研、愿意为国家需求做实事,他都愿意提供平台。
在指导学生研究时,吴小虎始终强调将个人理想与国家发展相结合。他鼓励学生关注产业一线实际需求,让研究成果得以落地,并提出“不怕坐‘冷板凳’,才能结出解决实际问题的‘热’成果”的理念。
《 人民日报 》( 2026年06月24日 06 版)