随着人工智能技术的发展，AI芯片的数据处理量和计算速度需求不断攀升，这导致芯片的能耗急剧增加。AI芯片的可靠性与温度密切相关，温度每升高10摄氏度，可靠性可能降低一半。因此，为日益“发热”的AI芯片有效散热，并确保其性能和使用寿命，已成为算力行业面临的严峻挑战。
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芯片设计一种内置的微流道结构。该结构允许冷却液直接流经芯片内部，实现近距离的散热。
现年34岁的吴小虎，自攻读博士学位起便专注于“热”相关研究，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。吴小虎读博期间所在的实验室缺乏针对各向异性材料的算法，只能依赖昂贵且运算缓慢的国外软件。
吴小虎选择了一条更具挑战的道路。他认为，直接使用软件获取结果会阻碍对计算过程的理解，进而无法掌握材料的根本属性。为此，他投入一年半时间，自行推导公式并编写代码，最终开发出一套电磁仿真算法。
“过去需要数小时才能完成的各向异性材料物理机理计算，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，他还进一步优化了算法，并将其开发成软件供科研人员使用。
博士毕业后，吴小虎放弃了国外优厚的工作条件，选择回国发展。“出国学习先进技术，目的就是为了更好地为国家贡献力量。”吴小虎说。
在研究深入进行之际，一次培训活动改变了吴小虎的研究方向。2025年7月，他遇到了湖北江城实验室主任杨道虹。
杨道虹表示：“当前各类芯片都面临散热难题，您在热辐射领域的研究基础，正是国家和社会急需的，是否考虑加入我们？”
面对自己深耕多年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，吴小虎曾有过犹豫。但他最终接受了邀请：“国家有所需，我们科研人员就应有所补。既然这个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“搬”到了产业需求的最前沿，投身于全新的芯片领域。他需要从头学习芯片设计、加工、封装等各个环节的相关工艺知识。
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。他每天除了必要休息外，几乎全部时间都投入在实验室。他表示：“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、研究院及科技企业，与专家交流，寻求答案。”在他看来，这种潜心研究并非煎熬，而是为攻克技术难题积累实力。
经过反复的理论推导和深入研究，吴小虎逐渐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，为后续的芯片工艺改进提供了大量可靠的理论依据。
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，同时还有多名硕士毕业生和博士研究生加入。
在人才培养方面，吴小虎并不特别看重学历和背景。“我成长于农村，早期接触事物有限，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，吴小虎始终强调一点——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发表，更要着眼于产业一线亟需解决的问题，让研究成果真正落地。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。
