B. 小北问答：超速版¶

分数：100分
每题 10 分，共 100 分。如一题有多空问题，全部答对才得分。

1. 鸡兔同笼
   （填数字）
   某厂的CPU采用了大小核架构，大核有超线程，小核没有超线程。已知物理核心数为12，逻辑核心数为16，大核数量为$\underline{\quad\quad}$，小核数量为$\underline{\quad\quad}$。

2. 编程语言
   （填"是"或者"否"）
   C语言中，假设有函数 void f(const void **p);，我们有 void **q;，请问不使用强制类型转换，直接调用 f(q) 是否符合 C 的规范？$\underline{\quad\quad\quad}$

3. CPU Architecture
   （填数字）
   ARM架构的sve2指令集具有可变向量长度，且无需重新编译代码，就可以在不同向量长度的硬件上运行。sve2指令集的最小硬件向量长度是$\underline{\quad\quad}$，最大硬件向量长度是$\underline{\quad\quad}$。

4. MISC
   （填数字）
   fp4 是一种新的数字格式，近期发布的许多硬件都增加了对 fp4 的支持。SE2M1（一位符号，两位 exponent，一位 mantissa）条件下，fp4 能精确表示的最大数字是$\underline{\quad\quad}$，能精确表示的最小的正数是$\underline{\quad\quad}$。
   【注意，模仿IEEE风格或OCP Microscaling Formats标准的结果都视为正确答案】

5. 储存
   （填写字母，字母之间不要空格）
   ZNS（Zoned Namespaces）SSD是一种新型储存设备，关于传统SSD与ZNS（Zoned Namespaces）SSD的行为差异，以下哪些说法是正确的？（多选）$\underline{\quad\quad\quad}$

   A. 当写入一个已有数据的位置时，传统SSD会直接原地覆盖，而ZNS SSD必须先执行Zone Reset操作 B. 传统SSD的FTL会维护逻辑地址到物理地址的映射表，而ZNS SSD可以显著简化或消除这个映射过程 C. 当可用空间不足时，传统SSD会自动触发垃圾回收，而ZNS SSD需要主机端主动管理并执行显式擦除 D. 传统SSD一般支持任意位置的随机读取，而ZNS SSD只支持顺序读取 E. 传统SSD通常需要较大比例的预留空间(Over-Provisioning)，而ZNS SSD可以将这部分空间暴露给用户使用

6. OpenMPI
   （填写pattern为x.y.z，版本号的前缀v省略）
   OpenMPI 是一个开源的消息传递接口 (MPI) 实现，在高性能计算领域被广泛使用。截至2025年1月18日，OpenMPI 发布的最新稳定版本为 $\underline{\quad\quad\quad}$ ，在此版本的 OpenMPI中内置使用的 PRRTE 的版本为 $\underline{\quad\quad\quad}$ 。大家可以了解一下PRRTE的作用，OpenMPI 4 到 5 的架构变化，还挺有趣的。

7. RDMA
   （填写字母，字母之间不要空格）
   RDMA 是一种高性能网络通信技术，它允许计算机直接访问远程内存，从而大大降低了通信延迟和 CPU 开销。目前，主流的 RDMA 实现包括 InfiniBand、RoCE、RoCEv2 和 iWARP。下图中从左到右的四列展示了四种 RDMA 实现的架构图，请你说出按照从左到右的顺序，说出下图中的四列分别对应了什么 RDMA 的实现架构$\underline{\quad\quad\quad\quad}$。

   A: RoCE B: RoCEv2 C: iWARP D: InfiniBand

   

8. HPCKit
   （填数字序号，数字之间不要空格）
   HPCKit 是针对鲲鹏平台深度优化的HPC基础软件，请选择以下组件的具体作用。$\underline{\quad\quad\quad\quad\quad}$

   A. BiSheng B. HMPI C. KML D. KBLAS E. EXAGEAR

   选项：

   1.高性能数学计算加速库

   2.基础线性代数过程库

   3.高性能通信库

   4.X86到ARM的二进制指令动态翻译软件

   5.编译器套件

9. CXL
   （填数字，保留两位有效数字）
   在传统的AI/ML计算中，模型训练和推理通常涉及大量的数据传输，尤其是在需要在CPU和GPU之间频繁交换数据时。例如，一个深度学习模型的训练任务可能包含以下步骤：

   1.数据加载和预处理在CPU上完成。

   2.预处理后的数据从CPU传输到GPU进行训练计算。

   3.训练完成后，模型更新结果传回CPU进行后续处理。

   假设有以下条件：

   • 每次批处理需要传输的数据量为1GB。
   • GPU每秒钟可以完成10次这样的批处理。
   • 传统架构下，CPU到GPU的PCIe传输延迟为50μs，传输带宽为10GB/s。
   • CXL架构下，传输延迟降至10μs，且数据访问可直接完成，无需显式传输。
   • 假设总训练任务包含10000次批处理。比较传统架构和CXL架构下完成任务所需的总时间，计算加速比（传统架构时间 / CXL架构时间），保留两位有效数字。$\underline{\quad\quad\quad}$

（该题基于理想化模型，与真实情况并非完全符合）

10.量子计算
（填数字，小数形式）
量子计算是一种基于量子力学原理的计算方式，它利用量子比特的叠加态和纠缠态来进行计算，被认为是下一代计算技术。加速量子计算的模拟、数据处理等负载也是目前高性能计算领域的热点之一。

初始状态为 $|0\rangle$ 的量子比特，经过一次Hadamard门(H门)操作后，测量得到 $|0\rangle$ 的概率是 $\underline{\quad\quad}$ ？经过两次Hadamard门(H门)操作后，测量得到 $|0\rangle$ 的概率是 $\underline{\quad\quad}$ ？