随着人工智能技术的飞速发展,AI芯片面临着日益增长的数据处理需求和运算速度要求,这直接导致了芯片能耗的显著增加。研究表明,AI芯片的温度每升高10摄氏度,其可靠性可能减半。因此,如何有效为AI芯片散热,确保其性能和使用寿命,已成为算力行业亟待克服的重大挑战。
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带领其团队,致力于为AI芯片开发一种内置的微流道结构。该结构旨在让冷却液直接流经芯片内部,实现“近距离”散热。
今年34岁的吴小虎,自攻读博士学位起便专注于“热”的研究,具体方向为热辐射。
为了深入理解不同材料的热辐射特性,研究其根本原理至关重要。吴小虎在博士期间所在的实验室,仅拥有各向同性材料的计算算法,缺乏针对各向异性材料的算法。他提到,当时若要进行相关计算,只能依赖价格昂贵且运算速度较慢的国外软件。
与许多人不同,吴小虎倾向于深入探究而非寻求捷径。他认为,如果仅仅依赖软件得出结果,而不理解其计算过程,就无法真正掌握材料的本质属性。为此,他花费了一年半的时间,逐步推导出相关公式,并自主编写代码,最终开发出了一套电磁仿真算法。
吴小虎表示,这项新算法将原本可能需要数小时的各向异性材料物理机理计算时间,缩短至一秒以内。为了打破国外软件在这一领域的垄断,他还进一步优化了该算法,并将其开发成软件,供其他科研人员使用。
博士毕业后,吴小虎选择放弃国外优厚的待遇,毅然回国工作。他认为,出国学习先进技术正是为了更好地报效国家。
在研究不断深入的过程中,一次培训改变了吴小虎的研究方向。2025年7月,他结识了湖北江城实验室主任杨道虹。
杨道虹向吴小虎发出邀请,指出当前各类芯片亟需解决散热问题,而吴小虎在热辐射领域的研究恰好符合国家和社会的需求,并询问他是否愿意加入实验室。
面对自己长期耕耘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,吴小虎在考虑跨界时并非没有顾虑。但他最终还是接受了邀请,表示:“国家有所欠缺,我们科研人员就应该去弥补。既然这个方向对行业造成了瓶颈,那我愿意尝试。”
怀揣着科研报国的理想,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。他需要从头学习包括设计、加工、封装在内的各个环节的相关工艺知识。
在吴小虎的办公桌上,堆满了材料、物理、数学、工程等不同类别的书籍和文献。他每天除了必要的休息,几乎都投入到实验室的工作中。他一边从中寻找研究问题和方向,一边积极与世界各地的高校、研究院以及科技企业中的专家交流,寻求解决方案。吴小虎认为,这种潜心研究并非虚度光阴,而是为了积累足够的力量去攻克技术难题。
经过反复的推导和深入研究,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数据支持。
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。他以自身为例,表示自己从小在农村长大,接触的事物有限,心中只有科研。他愿意为那些能够沉下心钻研、并愿意为国家需求付出努力的人提供平台。
在指导学生进行研究时,吴小虎始终强调一个要求:将个人理想融入国家发展的大局。他认为,科研工作不应仅仅关注论文发表和影响因子,更要关注产业一线实际需要解决的问题,促使研究成果得以应用。他鼓励学生不怕坐“冷板凳”,只有这样才能最终收获解决实际问题的“热”成果。
05 条精彩评论
数据分析师
2026年5月17日 10:05
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战术大师
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足球记者
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传奇教练
2026年5月18日 15:30
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