在亚微米尺度下，基于傅里叶定律的热扩散方程不再适用。目前的微纳尺度导热研究主要关注了原子结构和材料热导率之间的关系。为了能够实现介观尺度下的微纳结构和微纳器件中的非傅里叶导热预测和仿真，我们基于对玻尔兹曼输运方程(BTE)的散射项的物理理解和对高维度BTE算法的发展和优化，开发了一套开源通用软件包GiftBTE，可以用于高效的求解非灰声子玻尔兹曼输运方程（BTE）。GiftBTE 具有极高的计算效率，能够实现三维体系的非灰声子BTE的全尺寸仿真，进一步结合声子散射过程的第一原理计算，原则上可以对任意结构的亚微米热传输过程进行无拟合参数的准确的计算。GiftBTE 的应用包括但不限于计算各种纳米结构的等效导热率、预测纳米器件中的温度和热流、以及模拟涉及小热点或超快过程的材料上的激光加热。我们也基于该方法开展了系列微纳尺度导热的研究，例如量化多孔石墨烯中热输运的多种波动效应，研究了纳米热点附近的热输运过程，开展了鳍式场效应晶体管中的自热效应仿真。