吉林通化市梅河口市第五中学2026-2027学年高三上学期10月期中语文试题

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高三语文期中测试

一、阅读(共72分)

(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。page number 0

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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60 Tbps(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。page number 1

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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。

(二)阅读Ⅱ(本题共4小题,16分)

阅读下面的文字,完成小题。

月黑夜(节选)

杨朔

李排长一群人到达河边时,庆爷爷早就派来一些农民等候着。堤上放着两盏马灯,照见那些汉子都脱得赤条条的,有的叉着腰站着,有的无意识地搓着胸膛上的灰垢,也有人很响地拍着大腿。

杨香武低声叫道:“吹灭灯!还怕敌人看不见?”

一个农民却很大意地答:“不怕,鬼子黑夜从来不动。”随手只把灯苗捻小。

滏阳河平静地流着,很黑,很深,水面闪着一层油光。两岸十分静悄,只听见各色各样的虫叫。

庆爷爷走近一个汉子,小声问:“船还没有来吗?”

这时,下游响起缓缓的水声,河面推过来纤细的波纹。不久,一只小船轻飘飘地傍岸泊下。这是庆爷爷那个村的一条小渔船。敌人封锁滏阳河时,曾经把农民的大小船只尽量搜集到一堆,点一把火烧成灰烬。庆爷爷他们事前将小船摇到水草深处,装满泥土,把船沉到水底下,这才不曾毁坏。今天夜晚,庆爷爷派来一部分农民先把船里的泥土用铁锹挖掘干净,从河底捞起船来,又洗刷一番,依旧变成一只轻快的艇子。

船既然小,所以只能渡人。庆爷爷用商量的口气对李排长说:“头口顶好卸下鞍子,叫他们给拉过去。”

骑兵脱离鞍子,就像海螺跑出甲壳,失去机动的能力。但又没有更完善的办法,只好冒险。李排长叮嘱每个人要携带着自己的一套马具过河,不许杂乱地堆在一起。这样,即使情况突然转变,急切间还可以备马,不至于乱成一团。

李排长动手解马肚带时,警惕地朝据点望了几眼。那隐隐的灯火还没熄灭,犹如几只狡猾的魔眼,亮晶晶地穿过漆黑的大野,窥探这边的动作。

杨香武手脚利落地把马卸光,交给一个农民。那人跳下河去,使劲地拉着缰绳,但是马昂起头来,屁股只是向后page number 2

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