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文档简介

(一)阅读Ⅰ(19分)阅读下面的文字,完成小题。芯片越来越强,算力“卡”在哪儿打开手机,只需几秒就能用AI工具生成一幅画;输入几句话,智能助手便可对答如流;各种短视频平台能精准捕捉用户的兴趣偏好,推送个性内容……人工智能,正以前所未有的速度走进生活,成为不可或缺的数字助手。然而,这些“丝滑”体验的背后,隐藏着一个日益紧迫的问题——算力焦虑。随着人工智能模型持续扩容,参数规模从千万级迈向千亿级,计算需求以指数级增长。尤其是大语言模型、自动驾驶、图像生成等前沿应用,对芯片性能、数据传输速度与能耗都提出了前所未有的挑战。对此,有业内人士形象地比喻:AI的“聪明”,是在高能耗与热量中淬炼而成。在芯片性能持续增强的今天,为何“算力瓶颈”依然如影随形?实际上,算力瓶颈正迁移至系统内部的信息传输环节。训练一个大型模型通常需要上千颗GPU(图形处理器)芯片协同运算,而GPU之间的数据传输速度远低于GPU内部的数据处理速度,成为制约计算效率的关键一环。DeepSeek之所以能异军突起,一个很大的原因就是通过底层软件层面的创新,优化芯片间的传输效率,从而显著提升了大规模模型训练与推理的效率。然而,系统的性能最终还是要受限于硬件。目前,大多数芯片之间的数据传输仍依赖“电互连”,即通过金属导线传递电信号。但这种成熟的方式正面临诸多难以忽视的挑战:首先是带宽限制,电信号在导线中传播时易受干扰,速率难以进一步提升;其次是能耗高昂,为维持信号完整性,往往需大量驱动和补偿电路;再次是扩展性差,随着传输距离增长,性能急剧下降。突破之道在何处?科学家将目光投向了“光”——基于光子芯片,将传统用于长距离通信的光信号引入芯片间乃至芯片内部实现“光互连”。①

“光互连”广泛应用于远距离数据传输中,如跨洲互连、电信骨干网、大型数据中心等。受此启发,科学界和产业界提出了一个前沿设想:让“光”走进芯片之间,甚至走进芯片本身,去提升芯片尺度上信号传输的速度!这个设想衍生出两条关键技术路径:共封装光学和光学输入输出。顾名思义,共封装光学就是将光芯片和电芯片封装在同一个系统中。在传统方案中,光芯片通常和电芯片分开放置,距离较远,需要通过电线/线路板进行连接,存在信号损耗和带宽瓶颈。共封装光学的思路则是干脆把光芯片和电芯片“装在一起”,像拼乐高一样做成一个整体——将光收发模块紧贴主芯片,信号从芯片发出后几乎直接进入光芯片,不再经过长距离电传输,极大缩短路径,降低延迟,提升系统整体能效与带宽密度。共封装光学非常适合用在数据中心的交换机里,是目前许多国内外科技企业重点投入的方向。相比之下,光学输入输出走得更远。这种技术就是将光互连接口嵌入芯片封装层,实现芯片与芯片之间的光互连。光学输入输出不只是传输光信号,更是芯片体系结构与互连机制的一次深层融合。它对设计工艺、封装技术以及光子集成度要求更高,但一旦实现,将大幅提升AI芯片之间的协同效率。如果说共封装光学是让光芯片搬到了芯片“门口”,那么光学输入输出就是让“光的高速公路”直接通进芯片本身。这项技术对集成度、成本和功耗要求更高,但也更适用于AI计算、GPU集群等场景,是下一代芯片架构的重要方向。简而言之,共封装光学把光芯片贴近芯片,让传输更高效。光学输入输出在芯片间开“光路”,为AI模型提速。②

目前,随着硅光子集成工艺不断成熟,“让光走进芯片”的设想正加快变为现实。国际上的半导体巨头企业正加速推进“光互连”技术布局,例如,某国际知名企业就发布了“光速网络引擎”——硅光共封装光学交换机:Spectrum-X和Quantum-X。以Quantum-X为例,它每秒能传输115万部高清电影的数据,却比传统方案省电65%,节省的电量相当于一座中型城市全年的路灯耗电量。国内在这一领域起步相对较晚,但近年来科研与产业力量快速发展,已有多个关键技术达到国际先进水平,未来有望成为颠覆芯片行业的关键。北大电子学院攻关小组在硅光子芯片上实现了60Tbps(每秒传输60万亿比特)高相干光互连链路,展示了光互连在集成度、速率和能效三方面的巨大潜力。该系统基于多波长光源技术,在一个芯片上创造出了上百个互连的信道,实现了信息传输的高度并行化。同时,该方案降低了相干链路对传统数字信号处理器(DSP)的需求,为打破国内DSP芯片受限于先进制程必须依赖于进口的困境提供了一个解决方案。此外,配合成熟的硅基工艺,实现了紧凑、高稳定性的集成收发模块,为大规模应用提供可能。过去,我们习惯于提升单个芯片的性能,追求更小的制程、更高的频率。但随着AI模型规模的指数级增长,算力早已不只是“单兵作战”的比拼,而是“联合作战”的协同问题,光互连正在为这场协同提供基础设施级别的解决方案。可以预见,在未来的数据中心、AI芯片组,甚至消费电子中,我们将越来越多地看到光互连与光子集成的身影,它们将成为“智能社会”的坚实底座,是支撑未来几十年信息洪流的隐形梁柱。(摘编自常林《光子芯片,破解算力之困》,《光明日报》2024年4月16日)1.

下列对材料相关内容的理解和分析,不正确的一项是(

)A.

DeepSeek的异军突起,证明通过底层软件的创新可以优化芯片传输效率,但这还不能从根本上突破大型人工智能模型的算力瓶颈。B.

目前,算力焦虑的问题主要集中于计算系统内部的信息传输环节,而制约计算效率的关键因素在于图形处理器对数据的处理速度。C.

用金属导线传递信号是一种成熟的数据传递方式,相比之下,光互连技术在远程数据传输中有更多优势,是目前科技研发的方向。D.

我国在把光互连技术引进芯片方面的研究起步较晚,但已有多个关键技术达到国际先进水平,这些技术还没有得到大规模的应用。2.

根据材料内容,下列说法不正确的一项是(

)A.

算力需求主要指人工智能对芯片计算性能、数据传输速度和能耗效率等方面提出的综合性要求。B.

共封装光学是将光芯片、电芯片封装在同一个系统中,它能大幅提升系统整体能效和带宽密度。C.

光学输入输出技术是将光互连接口嵌入芯片封装层,实现芯片之间的光互连,对集成度要求高。D.

国外某知名企业的光速网络引擎,数据传播速度快、耗能低,获得了光学输入输出技术的突破。3.

本材料是一篇科普说明文,下列对其写作特点的分析,不恰当的一项是(

)A.

第一部分从日常生活切入,罗列人工智能给普通人带来的便利,引出算力焦虑的话题,然后逐层深入剖析相关问题。B.

第二部分采用总分总结构,“顾名思义”“相比之下”“简而言之”等连接性词语使文本内容显示出清晰的逻辑衔接。C.

文中多处涉及科技术语,均给出明确的定义,如共封装光学和光学输入输出,其精确的概念界定便于读者阅读理解。D.

通篇以说明和论证为主,多处使用生动形象的文学性语言介绍新科技,浅显易懂,能够激发读者对光子芯片的兴趣。4.

目前,造成算力焦虑的因素有哪些?请根据材料简要概括。5.

本文由三部分组成,每一部分的小标题都提出一个问题。请根据相关内容,给后面两个部分添加小标题,并分别阐明其理由。【答案】1.B

2.D

3.C

4.

①人工智能大模型算力需求以指数级增长。②目前普遍采用的“电互连”数据传输方式存在带宽受限、能耗高、扩展性差等硬伤。

5.

①第二部分小标题:让“光”走进芯片,如何实现(或,如何让“光”走进芯片)理由:第二部分的主要内容是由“让‘光’走进芯片”的设想衍生出的两条关键技术路径:共封装光学和光学输入输出。②第三部分小标题:芯片之间有“光桥”(让‘光’走进芯片”),效果如何(或:中国在光芯片方面进展如何)理由:第三部分前两段讲述了目前国内外在“让‘光’走进芯片”(光互联或光桥)方面取得的成就,第3段是基于上述成就做出的展望。【解析】【导语】这篇科普说明文选材贴合当下AI产业发展热点,紧扣公众关注的算力痛点,兼具知识性与现实意义。文本逻辑层层递进,从日常场景引出算力焦虑,再溯源瓶颈成因,介绍光互连破局路径,最后展示产业落地进展,行文善用比喻、生活化类比消解科技术语的晦涩感,兼顾专业严谨性与通俗可读性,既清晰传递光子芯片相关技术知识,也能让普通读者理解算力技术的发展价值。【1题详解】B.“制约计算效率的关键因素在于图形处理器对数据的处理速度”错误。第一部分第4段说“GPU之间的数据传输速度远低于GPU内部的数据处理速度”,可知,目前制约计算效率的关键在于图形处理器之间的数据传播速度。B项表述与原文相悖,张冠李戴。故选B。【2题详解】D.“获得了光学输入输出技术的突破”错误。材料第二部分第3段说“共封装光学非常适合用在数据中心的交换机里”,材料第三部分第1段说“某国际知名企业就发布了光速网络引擎”——硅光共封装光学交换机”,综合两处信息可知,国外这家知名企业在交换机方面取得较大进展,应该主要是在共封装光学方面有所突破,并非D项所说的“获得了光学输入输出技术的突破”,D项偷换概念。故选D。【3题详解】C.“均给出明确的定义”错误。文中解释科学术语时,没有给出定义。解释共封装光学和光学输入输出时,只是简要介绍其技术原理,也没有给出其定义。故选C。【4题详解】审题定位:要求概括“造成算力焦虑的因素”,需从材料中筛选原因类信息。

梳理文本:第二段指出AI模型扩容,参数从千万级到千亿级,计算需求指数级增长;第四至五段指出瓶颈迁移至传输环节,传统“电互连”存在带宽受限、能耗高昂、扩展性差等硬伤。

归纳整合:将“需求激增”与“传输受限”两方面合并,剔除次要例子,保留核心因素。

规范表述:分点作答,语言简洁,直接引用关键词。【5题详解】审题定位:为后两部分拟问句小标题并说明理由,需概括段落核心,句式与第一部分一致。第二部分:核心是“让‘光’走进芯片”的设想及两条技术路径——共封装光学、光学输入输出,故拟“如何实现”。

第三部分:核心是国内外光互连技术进展与未来展望,故拟“效果如何”或“进展如何”。

组织答案:先写小标题,再分点说明理由,说明理由时紧扣文本,总结段意概括中心,语言简洁。(二)阅读Ⅱ(18分)阅读下面的文字,完成小题。文本一:松潘草地(节选)王树增1935年8月21日,右路红军离开毛儿盖,陆续进入无边无际的松潘大草地。四团再次成为整个红军的先遣部队。站在大草地的边缘,杨成武举起望远镜看去,心情骤然紧张起来:大草地里野草丛生,水流交错,水草上雾气缭绕,天地间苍茫无边,人一旦置身其中根本无法分辨方向。没有树木,没有石头,几乎没有干燥坚硬的地面,只有长在沼泽上的一丛丛几尺高的乱草。黑色的积水散发着腐味,草丛下是无法预测的泥潭,脚踩在上面软软的,若是一不小心下脚过猛,就会陷下去直至被淹没。看着杨成武一脸的难以置信,藏族向导详细地解释说:“要拣最密的草根走,一个跟着一个。草地里的水是淤黑的,有毒,喝了肚子发胀,还会死。如果脚被划破了,伤口被水一泡就会烂。”杨成武和部队领导立即制定了一条纪律,要求部队战士一个一个地传下去:除了河水和雨水,不准喝也不准用草窝里的水。草地天气多变。早上乌云滚滚,冷雨霏霏,中午的时候突然晴朗起来,但顷刻之间又是大雨滂沱。走了两天之后,四团到达草地中的一座山丘。藏族向导说那是分水岭,山丘南边的河都流入岷江,接着又流进长江;山丘北面的河都流入玛曲江,最后流入黄河。红军战士们登上那座山丘一看,眼前绿茵茵的草地一直铺展到天边,无数条水流在草地间蜿蜒,如同玉带,草丛里繁茂的野花色彩斑斓,在风雨后阳光下高昂地抬起了头。这里是中国的大河之源,从某种意义上说,这里也是中国人民革命激流的源头活水。郑金煜是革命激流里一朵可敬可爱的小浪花。他从江西石城加入红军,成为一名小宣传员,他个子不高,人长得秀气,但打起仗来毫不含糊,因为作战勇敢16岁就入了党。四团进入草地后,郑金煜背着武器、背包,还背着部队生火用的柴火。他总是走在队伍的最前面,还会为大家讲故事、唱歌。近来,杨成武发现有两天没见着这个活泼的“小红军”了,一问才知道郑金煜因为肺病与缺乏营养被送到卫生队去了。杨成武把自己的马给了这个“小红军”,但是郑金煜已经无法在马背上坐住了,卫生队把他绑在杨成武的马上,让人跟着马看护着他。第四天中午,被绑在马背上的郑金煜突然说:“我有话要对政治委员说。”走在前面的杨成武立即赶过来,郑金煜主动从马上掉落下来,战友们立刻上前扶着他,他吃力地挺直了腰板,断断续续地说:“政治委员,我要掉队了,我舍不得红军,请让我最后一次向您敬礼吧。”杨成武说:“你可以的,我们一定会帮助你走出草地。”四团走出草地的前一天,17岁的郑金煜死在了马背上……这朵长河中的小浪花,其实并没有消失,他已经融入了时代的洪流,融进了中国人民争取民族独立与解放的历史长河之中。与冰冷的大雨、稀薄的空气和近似陷阱的泥潭相比,最大的威胁还是缺粮。进入松潘大草地,几乎所有的死亡和消耗都与无法得到补充有关。红三军团的一个连队有9名炊事员。班长姓钱,他带领的这个炊事班,每个人挑的担子都超过了规定的重量。虽然受到了上级的批评,但在向草地出发的那一刻,钱班长还是带上了连队的那个大铜锅。这个大铜锅从江西一直跟随着他们到了松潘草地。大铜锅有几十斤重,负重过草地是非常危险的,上级命令把锅扔掉,钱班长脖子一拧,说:“锅扔了,炊事班干什么?”别人休息的时候他们还要忙。钱班长发现战士们的脚被黑水泡肿了,于是每天都要用大铜锅烧热水,再转到唯一的盆中,让战士们轮流烫脚。进入草地的第二天,大铜锅就没有粮食可煮了。炊事班给那些没有了干粮的战士不断地补充着事先炒好的小麦和青稞。而大铜锅还照常被挑着行军。第四天的时候,战士们想喝热水,但大铜锅里一滴水也没有,钱班长把锅端到了草丛里,收集清晨的露珠。大家劝他这样的方式取水太微不足道了,但他就这样守着空锅,瞅着一滴滴滚动的露水,一直坐到天亮。篝火熄灭了,部队又要上路了,战友们发现钱班长还在那里坐着,走过去一看,他就这个样子死了。战友们叫着他,轮流把他抱住,试图让他活过来,可钱班长的身体已经凉了。晚上到了露营地,大家还是挤在一起坐着。松潘大草原的夜晚阴风萧瑟,无论怎样交流关于入睡的经验,可实际上不但没有可以安稳睡觉的地方,而且寒冷和饥饿也令人无法入睡。大家只能相互依偎着,然后听红军指挥员轻轻哼唱着:是谁创造了人类世界?是我们劳动群众。一切归劳动者所有,哪能容得寄生虫。最可恨那些毒蛇猛兽,吃尽了我们的血肉。一旦把他们消灭干净,鲜红的太阳照遍全球!渐渐地,每位战士的哼唱也融入其中,歌声在漆黑的松潘大草原上低低地飞翔……(选自纪实文学《长征》,有删改)文本二:万水千山(节选)陈其通布景:青康边境,高原上的草地绵延数千里,人烟稀少,气候恶劣,忽而狂风暴雨,忽而大雪纷飞。二虎是一连的炊事员,小周是二连的炊事员,冷风蹿进他们单薄的军装,鼓鼓的……二虎:咱们赶快来生火,做好饭。(拿盆)我去打水去,你生着火。小周:(紧张起来)打水,一定要注意沼泽,那沼泽吃人!要不还是我去吧!(上前抢盆)二虎:(淡定)我习惯了,我知道哪里的水没有毒,放心吧。(下)小周:(拿出一小块油布,撕了一半引着火,又拿出米袋)一点儿干粮都没有了!一点儿干粮都没有了!(拿着空米袋,袋口向下,使劲儿抖动,埋着头哭泣)二虎:(端一小盆水上)这地方到处都是脏水烂泥,我是用藤蔓的切口渗水,安全还好喝。哎,你怎么在哭啊?小周:我哭了吗?(悄悄地擦拭,挤出一丝苦笑)二虎:(疑惑)没有哭?你脸上是……(仔细端详对方)小周:(扔过空米袋)你看,一粒粮都没有了,拿什么做饭呀!二虎:(接过米袋)我们连也是一粒粮都没了。(瘫倒在地,红着眼,抱着脑袋冥思苦想……不经意间摸到自己的绑腿)有了。小周:你怎么了?腿受伤了?(上前)二虎:俺娘在俺参加红军的时候,给俺在绑腿里面缝了两个布袋,布袋里有些青稞粉,让俺保命时再拿出来吃。日子久了竟把它给忘了,今天它们“不请自来”,正好供咱们两个连对半分。(拆除绑带,捧着一个布袋,递了出去)(有删改)6.

下列对文本相关内容和艺术特色的分析鉴赏,不正确的一项是(

)A.

文本一第二段写“四团再次成为整个红军的先遣部队”,与《长征胜利万岁》中所述红四团率先到达陕北吴起镇相吻合。B.

文本一第五段“草丛里……阳光下高昂地抬起了头”除了写出野花的色彩斑斓,也象征红军战士历经磨砺依旧积极的精神。C.

文本一属于纪实文学,运用细节描写与场面描写,不加议论、抒情,如实地记录长征这一重大历史事件,使读者有代入感。D.

文本一第二段和文本二布景中的环境描写,都细腻地展现红军跋涉草地的险恶与艰辛,有助于烘托红军战士高大的形象。7.

关于文中人物,下列说法不正确的一项是(

)A.

文本一将大河之源视作革命激流的源头活水,将红军战士郑金煜比作激流中的小浪花,彰显了革命精神的磅礴与鲜活。B.

文本一中杨成武把马给“小红军”郑金煜骑,红军战友们悉心照料看护他,表现了红军上下同心同德、团结友爱的优良风气。C.

文本一结尾指挥员和战士们在饥寒交迫的夜晚唱起《国际歌》,展现了这支坚强的革命队伍钢铁般的意志和必胜的信心。D.

为了化解连队断粮困境,二虎主动拿出关键时刻用来保命的青稞粉,表现了他舍己为人的品格,也暗示了军民鱼水情。8.

两个文本都写到长征途中的“饮食匮乏”,因文体不同,艺术表现也有差异。请比较并简要分析。9.

参照文本二的形式,把文本一中画横线的句子,改写成话剧剧本一幕剧的开头片段。【答案】6.C

7.D

8.①文本一作为纪实文学,强调真实性;文本二作为话剧选段,可以虚构,戏剧张力与现场感强。②文本一以叙述、描写为主,注重细节描写,细腻还原匮乏的物质条件;文本二以人物对话和舞台提示为主,更为直接地表现饮食匮乏。

9.

示例一:布景:寒雾笼罩的草地,郑金煜倚着战友,拼力挺直腰;杨成武蹲身扶着他,神情凝重。郑金煜:(话语断续)政委,我……要掉队了,舍不得红军……最后……敬一次礼。(颤着手臂敬礼)杨成武:(坚定又恳切)你可以的,我们绝不会丢下你!示例二:布景:舞台昏暗,一束追光打在郑金煜身上,杨成武与战友们环绕在他周围。郑金煜:(气若游丝,话语断续)政委……我要掉队了……我舍不得红军……请让我最后……一次向您敬礼吧。(抬手用力敬礼)杨成武:(郑重敬礼)你可以的,我们绝不会丢下你!【解析】【导语】两则文本均以红军过松潘草地为背景,展现革命征程的艰险与红军的崇高精神。材料一以纪实笔法,通过郑金煜

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