“冷板凳”上做好“熱”研究

　　吳小虎（右一）帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)做實(shí)驗(yàn)。
　　受訪者供圖

　　隨著AI（人工智能）技術(shù)不斷發(fā)展，AI芯片需要處理的數(shù)據(jù)量和運(yùn)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(yè)亟待突破的關(guān)鍵瓶頸。

　　在湖北江城實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)場地內(nèi)，2024年度中國青年五四獎?wù)芦@得者、湖北大學(xué)集成電路學(xué)院教授吳小虎正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，為AI芯片設(shè)計一種嵌入式微流道結(jié)構(gòu)，讓冷卻液可以直接進(jìn)入AI芯片內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)“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(zhì)。讀博期間，吳小虎所在的實(shí)驗(yàn)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(jié)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(dǎo)出公式，再自己編寫代碼，最終設(shè)計出了一套有關(guān)電磁仿真的算法。

　　“之前計算各向異性材料物理機(jī)理，可能需要花費(fèi)幾個小時，現(xiàn)在一秒就能計算出結(jié)果。”吳小虎說，為打破國外軟件的壟斷，他還進(jìn)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(yè)后，吳小虎放棄了國外優(yōu)厚的待遇，毅然選擇回國工作。“出國學(xué)習(xí)更先進(jìn)的技術(shù)，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(xùn)，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(shí)驗(yàn)室主任楊道虹。

　　“現(xiàn)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(dāng)下需要的，能不能考慮加入我們？”楊道虹向吳小虎發(fā)出邀請。

　　一邊是自己深耕多年、已頗有建樹的基礎(chǔ)研究賽道，一邊是國家急需、卻要從零起步的應(yīng)用研究領(lǐng)域，對于跨界，吳小虎不是沒有顧慮。可他還是答應(yīng)了：“國家缺什么，我們科研人員就應(yīng)該補(bǔ)什么。既然這個方向卡了行業(yè)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(shí)驗(yàn)室搬到了產(chǎn)業(yè)需求最前線，踏入芯片這一全新領(lǐng)域，其設(shè)計、加工、封裝等各個環(huán)節(jié)的相關(guān)工藝知識，都要從頭學(xué)起。

　　在吳小虎的辦公桌上，材料、物理、數(shù)學(xué)、工程等不同類別的書籍和文獻(xiàn)擺得滿滿當(dāng)當(dāng)，他每天除了休息幾乎都待在實(shí)驗(yàn)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(yè)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(jīng)過反復(fù)推導(dǎo)和鉆研，吳小虎在逐步摸清芯片散熱的關(guān)鍵問題后，計算出了多種芯片材料的熱輻射參數(shù)，為后續(xù)芯片的工藝改進(jìn)提供了大量可靠依據(jù)。

　　如今，吳小虎研究團(tuán)隊(duì)的正式成員有6人，都是90后和00后，還有不少碩士畢業(yè)生和博士研究生陸續(xù)加入進(jìn)來。

　　對于人才培養(yǎng)，吳小虎并不看重學(xué)歷和出身。“我從小生活在農(nóng)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(shí)事，他都愿意搭平臺。

　　在帶學(xué)生做研究時，吳小虎對學(xué)生有一個不變的要求——將個人理想融入國家發(fā)展大局。“我們做研究，不能只盯著論文影響因子，要多去看產(chǎn)業(yè)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(jié)出能解決實(shí)際問題的‘熱’成果。”吳小虎說。

來源：人民網(wǎng)