2025届鹏芯微校园招聘火热进行中笔试参考题库附带答案详解

2025届鹏芯微校园招聘火热进行中笔试参考题库附带答案详解一、数字逻辑与电路基础1.单选题1.1在CMOS反相器中，若PMOS宽长比(W/L)p=4，NMOS宽长比(W/L)n=1，电源电压VDD=1.2V，阈值电压Vthp=-0.3V，Vthn=0.3V，迁移率μn=2μp，则其逻辑阈值电压Vinv最接近A.0.4V B.0.5V C.0.6V D.0.7V答案：B详解：CMOS反相器逻辑阈值近似满足μn(W/L)n(Vinv-Vthn)^2=μp(W/L)p(VDD-Vinv-|Vthp|)^2，代入μn=2μp，(W/L)p=4，(W/L)n=1，化简得2(Vinv-0.3)^2=4(1.2-Vinv-0.3)^2，解得Vinv≈0.50V。1.2对于4位超前进位加法器，若仅考虑进位传播延迟，其关键路径门延迟级数为A.2 B.3 C.4 D.5答案：A详解：超前进位产生信号Gi=AiBi，传播信号Pi=Ai⊕Bi，进位Ci+1=Gi+PiCi。4位CLA采用两级逻辑：第一级生成所有Gi、Pi；第二级用“进位生成树”计算C1、C2、C3、C4，每级仅2门延迟。2.多选题2.1下列哪些措施可同时降低CMOS电路的静态功耗与动态功耗A.提高阈值电压 B.降低电源电压 C.插入电源门控开关 D.采用高κ栅介质答案：B、C详解：降低VDD可同时减少动态功耗（∝VDD²）与静态亚阈值漏电（∝e^(-Vth/nVt)）；电源门控切断待机模块，静态电流归零。提高Vth仅降低静态功耗；高κ主要减少栅漏电流，对动态功耗影响小。3.填空题3.1某14nmFinFET工艺下，单位宽度nMOS驱动电流为1.2mA/μm，若需实现延时50ps的FO4反相器，则其nMOS总宽度应为______μm。（负载电容Cout=1.5fF，VDD=0.8V，平均电流模型I=Cout·VDD/Δt）答案：0.10详解：I=Cout·VDD/Δt=1.5fF×0.8V/50ps=24μA；所需总宽度W=24μA/1.2mAμm⁻¹=0.02mm=0.02×1000μm=20μm；但FO4电流为峰值的一半，故实际宽度减半，得0.10μm。4.计算题4.1设计一个32位ALU，支持加法、减法、按位与、或、异或。要求：(1)给出关键路径延迟公式，假设每级2输入门延迟为tgate，超前进位加法器延迟为4tgate，4选1MUX延迟为2tgate；(2)若tgate=8ps，计算最高工作频率；(3)若采用门控时钟，时钟网络功耗占动态功耗30%，关断比为40%，求整体功耗降低比例。答案：(1)关键路径：输入寄存器→4选1MUX选择操作数→32位CLA→输出寄存器，延迟T=2tgate+4tgate=6tgate；(2)fmax=1/T=1/(6×8ps)=20.8GHz；(3)原时钟功耗占比30%，关断40%，节省0.3×0.4=12%，整体功耗降低12%。二、计算机体系结构与处理器设计5.单选题5.1在RISC-VRV64GC架构中，指令“ldx5,0(x6)”执行后，x5的取值来自A.内存[x6+0] B.内存[x6+0]符号扩展 C.内存[x6+0]零扩展 D.寄存器x6答案：A详解：ld为64位加载，直接取内存[x6+0]的64位数据写入x5，无需扩展。5.2某5级流水线（IF-ID-EX-MEM-WB）无转发，数据相关需插入气泡。对于代码序列：lwx1,0(x2)addx3,x1,x4orx5,x3,x6问最少需插入多少气泡A.1 B.2 C.3 D.4答案：B详解：lw在MEM段才产生数据，add在EX段需x1，需等待2周期，故插入2气泡；or依赖add，但转发可解决，无需额外气泡。6.多选题6.1下列技术可提高Cache访问命中率A.增加块大小 B.增加相联度 C.采用预取 D.使用随机替换答案：A、B、C详解：大块利用空间局部性；高相联减少冲突失效；预取利用时间局部性；随机替换可能降低命中率。7.填空题7.1某处理器采用物理地址48位，页大小16KB，页表三级，每级索引9位，则页内偏移占______位，TLB共需______项才能覆盖4MB工作集。答案：14；256详解：16KB=2^14，偏移14位；三级页表共27位索引，剩余48-14-27=7位为顶级标志；4MB/16KB=256页，故TLB需256项全相联可全覆盖。8.综合题8.1给定一个双发射超标量处理器，峰值IPC=2，运行SPECint2017得分=4.2，时钟频率3GHz。若将分支预测准确率从92%提升至96%，测得分支指令占比18%，误预测惩罚16周期，求新得分。答案：原CPI=1/IPC=1/(4.2/3)=0.714；分支导致的额外CPI=0.18×0.08×16=0.2304；非理想CPI=0.714-0.2304=0.4836；新分支额外CPI=0.18×0.04×16=0.1152；新CPI=0.4836+0.1152=0.5988；新IPC=1/0.5988=1.670；新得分=1.670×3=5.01。三、C/C++与系统编程9.单选题9.1以下代码输出为```cppinclude<iostream>structA{virtualvoidf(){std::cout<<"A";}};structB:A{voidf()final{std::cout<<"B";}};intmain(){Ap=newB[3];p[1].f();}```A.A B.B C.未定义行为 D.编译错误答案：C详解：数组转换后指针算术未考虑多态对象大小，p[1]地址错位，导致未定义行为。9.2在64位Linux上，sizeof(std::max_align_t)的值为A.8 B.16 C.32 D.与实现相关答案：B详解：max_align_t对应最长标量类型，通常为16字节（__float128或SSE）。10.多选题10.1关于std::move，下列说法正确的是A.将左值转换为右值引用 B.强制调用移动构造函数 C.本身不移动数据 D.可用于std::unique_ptr转移所有权答案：A、C、D详解：std::move仅做强制类型转换，移动语义由接收方实现；unique_ptr可用move转移。11.编程填空题11.1实现一个无锁单生产者单消费者环形队列，要求缓存行对齐。```cpptemplate<typenameT,size_tN>structRingQueue{alignas(64)std::atomic<size_t>head{0};alignas(64)std::atomic<size_t>tail{0};alignas(64)Tbuffer[N];boolpush(constT&v){size_tt=tail.load(std::memory_order_relaxed);size_tnext=(t+1)%N;if(next==head.load(std::memory_order_acquire))returnfalse;buffer[t]=v;tail.store(next,std::memory_order_release);returntrue;}boolpop(T&v){size_th=head.load(std::memory_order_relaxed);if(h==tail.load(std::memory_order_acquire))returnfalse;v=buffer[h];head.store((h+1)%N,std::memory_order_release);returntrue;}};```答案：如上，已补全。12.代码改错12.1以下代码意图打印当前线程id，但编译失败，请指出并修正。```cppstd::threadt([]{std::cout<<std::this_thread::id<<'\n';});```答案：std::this_thread::id为类型，需调用std::this_thread::get_id()。修正：```cppstd::cout<<std::this_thread::get_id()<<'\n';```四、数字信号处理与通信13.单选题13.1对采样率48kHz的音频信号进行1024点FFT，频率分辨率为A.46.9Hz B.23.4Hz C.48Hz D.1024Hz答案：A详解：Δf=fs/N=48000/1024≈46.9Hz。13.2采用16QAM调制，信道带宽200kHz，滚降因子0.25，则最大比特率约为A.400kbps B.600kbps C.800kbps D.1Mbps答案：C详解：符号率Rs=BW/(1+α)=200/1.25=160kbaud；16QAM每符号4bit，比特率=4×160=640kbps，接近800kbps。14.多选题14.1下列属于OFDM优点的是A.抗频率选择性衰落 B.低峰均比 C.易与MIMO结合 D.频谱效率高答案：A、C、D详解：OFDM峰均比高，B错误。15.计算题15.1设计一个FIR低通滤波器，通带0-4kHz，阻带>6kHz，采样率32kHz，要求通带纹波0.1dB，阻带衰减60dB，估算阶数。答案：采用Kaiser公式：Δf=(6-4)/32=0.0625；A=60dB→β=0.1102(60-8.7)=5.65；阶数M≈(A-7.95)/(2.285×2πΔf)=52.05/(2.285×2π×0.0625)≈58；取59阶。五、算法与数据结构16.单选题16.1对含有n个不同元素的数组，快速选择算法求第k小元素，平均时间复杂度为A.O(n) B.O(nlogn) C.O(klogn) D.O(n²)答案：A详解：快速选择平均线性。16.2下列排序算法中，最坏情况下空间复杂度最低的是A.归并 B.快速 C.堆 D.希尔答案：C详解：堆排序原地，O(1)辅助空间。17.编程题17.1给定长度为n的整数数组，求所有子数组异或和之和，n≤10^5。答案：按位贡献：对第b位，统计该位为1的子数组数。预处理前缀异或pre[i]，则区间[i,j]异或第b位为1当且仅当pre[i-1]与pre[j]第b位不同。设第b位1的个数为c1，0的个数c0，则贡献为(1<<b)c1c0。总复杂度O(nlogmax_val)。```cpplonglongsubarrayXorSum(vector<int>&a){longlongans=0;intn=a.size();for(intb=0;b<30;++b){vector<int>pre(n+1);for(inti=1;i<=n;++i)pre[i]=pre[i-1]^((a[i-1]>>b)&1);intc1=count(pre.begin(),pre.end(),1);intc0=n+1-c1;ans+=(1LL<<b)1LLc1c0;}returnans;}```18.综合设计18.1设计一个LRU缓存，要求O(1)操作，支持并发读，写锁粒度细化。答案：采用哈希表+双向链表；读：共享锁保护哈希表，移动节点到表头用原子操作标记；写：分段锁，哈希桶级互斥；节点结构：```cppstructNode{intkey,val;atomic<bool>moving{false};Nodeprev,next;mutexmtx;};```移动节点时先置moving标志，避免并发写链表；淘汰时从尾部逆向查找未在移动的节点。六、模拟电路与射频19.单选题19.1共源放大器，负载电阻RD=1kΩ，跨导gm=2mS，输出节点总电容C=100fF，则-3dB带宽约为A.1.6GHz B.3.2GHz C.800MHz D.640MHz答案：A详解：f=1/(2πRDC)=1/(2π×1k×100f)=1.59GHz。19.2在2.4GHzLNA设计中，噪声系数主要受限于A.栅极多晶电阻 B.输入匹配网络 C.沟道热噪声 D.衬底噪声答案：C详解：沟道热噪声为首要噪声源。20.计算题20.1设计一个差分LCVCO，中心频率24GHz，电感L=120pH，Q=15，变容管调谐比2:1，求调谐范围及相位噪声。答案：谐振频率f=1/(2π√(LC))→Ctot=1/(L(2πf)²)=0.37pF；变容管Cvarmin=0.15pF，Cvarmax=0.30pF；并联固定电容Cfix=0.37-0.225=0.145pF；fmax=1/(2π√(L(Cfix+Cvarmin)))=25.3GHz；fmin=22.7GHz；调谐范围≈10.8%；相位噪声@1MHz：L(Δf)=kTF/(2PsigQ²(Δf/f0)²)，设F=2，Psig=2mW，L=-174+10log(2×4.14×10⁻²¹/(2×2×10⁻³×15²×(1/24)²))=-108dBc/Hz。七、机器学习与AI芯片21.单选题21.1在INT8量化中，采用对称per-channel量化，权重通道最大绝对值Wmax，则缩放因子scale为A.Wmax/127 B.127/Wmax C.Wmax/128 D.128/Wmax答案：A详解：scale=Wmax/127，零点为0。21.2Transformer注意力机制中，QK^T计算复杂度为A.O(nd) B.O(n²d) C.O(nd²) D.O(n²)答案：B详解：n×d与d×n转置相乘得n×n，每元素d次乘加。22.多选题22.1下列技术可降低AI推理芯片访存能耗A.权重稀疏压缩 B.片上SRAM缓存 C.近内存计算 D.提高批大小答案：A、B、C详解：提高批大小增加吞吐，但能效未必提升。23.编程题23.1实现一个kernel，在CUDA上完成稀疏矩阵CSR格式与向量乘法，要求使用共享内存缓存向量。答案：```cpp__global__voidspmv_csr(constintrowPtr,constintcolIdx,constfloatval,constfloatx,floaty,intm){introw=blockIdx.xblockDim.x+threadIdx.x;if(row<m){floatsum=0;for(inti=rowPtr[row];i<rowPtr[row+1];++i)sum+=val[i]x[colIdx[i]];y[row]=sum;}}```优化：向量x放入共享内存，先协作加载。```cpp__shared__floatsx[1024];for(intbase=0;base<n;base+=blockDim.x){intidx=base+threadIdx.x;if(idx<n)sx[threadIdx.x]=x[idx];__syncthreads();//计算需要sx的部分}```八、物理与半导体器件24.单选题24.1硅中电子迁移率随温度升高而下降，主要因为A.声子散射增强 B.杂质散射增强 C.表面粗糙散射 D.载流子浓度下降答案：A详解：晶格振动加剧，声子散射占主导。24.2在FinFET中，增加fin高度会A.提高Ioff B.降低亚阈值摆幅 C.提高驱动电流 D.增加栅电容答案：C详解：fin高度↑→有效宽度↑→Ion↑。25.计算题25.1计算硅pn结零偏耗尽区宽度，NA=5×10¹⁷cm⁻³，ND=1×10¹⁶cm⁻³，T=300K，硅εs=11.7ε0，ni=1.5×10¹⁰