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字节Seed实习生曝DeepSeek-V4技术缺陷:长文本检索陷入“周期性盲区”

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作者 | 四月

DeepSeek 连自己官方开源的推理代码都能写错,而且错得相当有规律。

最近,字节跳动 Seed 团队在测试 DeepSeek-V4 时,发现了一个相当诡异的现象:让模型补全其 FP8 推理内核中的一行代码,标准答案明明是 8,它却频频写成 32。


更奇怪的是,研究人员并没有修改任何关键代码,研究人员没有改动任何一行核心代码,仅仅在前面一段无关紧要的注释里,逐个增加装饰性的 = 符号,模型的答案竟然就在 8 和 32 之间来回翻转,而且每隔4个 Token 就重复一轮。

多敲一个符号就能让模型颠覆判断,这显然不是随机误差。

顺着这条异常线索,字节跳动 Seed 团队联合普林斯顿大学、斯坦福大学及加州大学伯克利分校的研究人员,对DeepSeek-V4、V4.1 展开了系统测试,并在最新论文《Periodic Weak Spots: Phase Sensitivity from Chunked KV-Cache Compression》(暂译为:《周期性弱点:分块 KV 缓存压缩引发的相位敏感性》),中揭开了DeepSeek压缩稀疏注意力架构隐藏的技术缺陷。


在128K长上下文检索实验中,仅仅因为目标信息所处的 Token 位置不同,DeepSeek-V4-Flash 的检索准确率落差竟高达 40.23 个百分点。


所幸的是,DeepSeek 团队已经意识到了固定大步长带来的相位缺陷,并在V4 的后训练版本和 V4.1 明显改善了这一问题,但却仍未能完全消除周期性的性能差异。

Seed 团队将这一现象称为“相位敏感性”(Phase Sensitivity),可被视为长文本压缩机制下难以回避的周期性软肋。

更让业界瞩目的,是掀开这一“隐蔽缺陷”的一作背景。

排在论文核心贡献者首位的,是字节 Seed 实习生、普林斯顿大学计算机系博士生朱星宇(Xingyu Zhu)。这位本科毕业于杜克大学、师从机器学习理论大家 Sanjeev Arora 的年轻研究员,此前已有成果入选 ICML 2025 Spotlight,今年还刚刚斩获了 ICLR 2026 RSI Workshop 的最佳论文。


从研究“上下文错误如何干扰推理”,到这次揪出“位置滑动如何瘫痪检索”,他切入大模型隐蔽缺陷的视角一脉相承,展现出了极其刁钻的敏锐度。

此外,该论文的结构也颇为特别:整整 65 页的篇幅,正文内容压缩在 10 页,参考文献占3页,剩下的 52 页全是附录。从数十种模型变体的因果干预、注意力头消融,到严格的数学动力学证明,研究团队几乎是把一整套“白盒解剖”的证据都摊在了台面上。

与其说这是一篇模型评测论文,不如说字节 Seed 团队围绕 DeepSeek 的一个异常现象,完成了一次颇为深入的技术溯源。

而问题的源头,恰恰直指 DeepSeek 为了压榨长文本计算成本,在 KV Cache 上最为核心的立身之本——块压缩稀疏注意力(CSA)。

1 问题的源头:神鬼二象性

要理解这个 Bug 怎么来的,首先得看 DeepSeek-V4 当初是怎么做长上下文架构设计的。

在传统的标准 Transformer 里,随着输入文本拉长到 128K 乃至百万级别,KV Cache(键值缓存)对显存的吞吐和占用会呈线性暴增。为了把显存和算力成本压到极致,DeepSeek-V4 在架构中交替使用了两种激进的压缩注意力:


  • CSA(压缩稀疏注意力):采用长度为 8、步长为 4 的重叠滑动窗口,直接把 KV 数据量砍掉四分之三,后续再通过 Indexer 挑选关键块做稀疏计算;

  • HCA(历史压缩注意力):压缩幅度更大,每 128 个 Token 强行合并成一条(无重叠),全局读取不挑。

这套设计在工程落地上的收益极大,是 DeepSeek 能够低成本硬跑超长文本的核心底座。但它在数学上,却悄悄打破了Transformer 一项极其重要的底层基石——平移对称性。

在原生 Transformer 中,RoPE(旋转位置编码)的点积只计算相对距离。你在句子开头说句“你好”、换个harness框架、或者多打一个空格,Token 之间的相对坐标完全不变,模型注意力分布稳如泰山。

但由于 DeepSeek-V4 的 CSA 机制每向前走 4 个 Token 就打一次包,就导致序列里的每一个 Token,凭空多出了一个隐式的物理属性——相位(Phase)。

所谓相位,就是这个 Token 的绝对位置除以步长 4 取模的余数。在全注意力模型里,一个词排在第几位对编码方式毫无影响。但在分块压缩机制下,模型对不同位置的信息并非一视同仁:

有些位置的信息能被较完整地保留下来,有些则却可能在压缩过程中被大幅削弱。因此,同一条信息只是前后移动一两个 Token,模型后续能否准确找回它,结果就可能截然不同。

最核心的技术本质在于:信息在物理层面压根就没有写入 KV Cache。

等模型生成到后面回头检索时,显存的缓存池里根本不存在这段记忆。此时上层模型就算涌现出的逻辑推理能力再强,面对已经被物理抹平的底层表征也是巧妇难为无米之炊,只能基于自回归局部的统计概率胡乱拼凑——在用户端看来,就是模型突然“抽风”和胡言乱语。


对齐了就超神,踩进盲区就超鬼,网友常拿“神鬼二象性”调侃 DeepSeek 模型(创始人)表现,如今的这项研究,或许能为其中一类反常现象找到了技术层面的解释。

2 字节 Seed 的解剖实验

V4 的步长为 4,因此相位也有 4 种。信息在某种相位容易被找回,换个相位却可能沦为模型的检索死角。

开篇提到的 FP8 代码补全实验,正是第一条线索。研究人员只改变前置文档字符串的长度,模型就会在正确的8和错误的32之间周期性切换。更换四组填充文本后,64次比较中有60次符合这一周期规律。

而没有采用分块 KV 压缩的 V3.1-Base,则没有出现类似的周期性翻转。


为了排除偶然性,Seed 又设计了一项128K长上下文的“大海捞针”实验。

他们在文本中埋入1.6万组 Key-Value 记录,让模型根据指定 Key 找出对应的 Value。随后通过调整填充长度,将目标 Key 按 Token 位置对8取余划分为8组,同时固定总长度、提问位置,并匹配目标绝对位置的均值和方差,尽量排除检索距离带来的干扰。


结果,DeepSeek-V4-Flash 基座模型在最差位置组的检索准确率只有29.69%,最好位置组却达到69.92%,相差40.23个百分点。经过后训练的 V4-Flash-0731,差距缩小到19.14个百分点;V4-Pro 基座和后训练版也分别存在34.77和14.84个百分点的落差。

更关键的是,V4 各版本相隔4个 Token 的位置组,准确率又会呈现相似表现,几乎与 CSA 的压缩步长完全吻合。这意味着,模型并非单纯“忘记”某条信息,而是某些位置的信息从压缩存储到后续读取,更容易受到损失。

可是,为什么此前的长文本榜单(如 NIAH 或 RULER)从来没测出这个问题?

根源在于,主流评测一直被“综合平均分”蒙在鼓里。传统测试习惯把目标信息随机散落在文本各处,在均匀采样下,强势槽位的满分和弱势槽位的零蛋恰好互相抵消,最终伪造出一个光鲜平稳的高分假象。

而 Seed 基于Qwen3-0.6B 架构从零训练的模型对照实验恰好证明了这一点:


  • 看平均准确率:全注意力是 61.1%,8 倍压缩注意力是 59.4%,两者仅差 1.7 个百分点,几乎平起平坐;

  • 看最差表现:全注意力最差位置仍有 58.4%(极值仅差 4.3 个百分点);而压缩模型的最差位置直接断崖式跌到9.9%,最好与最差的落差暴增至71.1 个百分点。

平均分几乎没有区别,最差表现却相差了近 50 个百分点。这也撕开了传统评测最大的盲区:平均分只能证明模型“总体上行不行”,却完全隐瞒了它会在什么固定位置“突然瘫痪”。

3 DeepSeek 对 V4.1 进行了哪些修复

值得注意的是,DeepSeek 早在9月10日发布的 V4.1-Flash 中,就已经调整了此前的大步长压缩机制,而字节 Seed 揭示这一缺陷的论文直到9月28日才提交至 arXiv。


从架构变化与实验结果来看,DeepSeek 似乎已在此前的迭代中意识到相关隐患并着手改善(结合公开信息判断):

  • 压缩步长减半(CSA2):将压缩步长直接从 4 降到 2,窗口缩短;

  • 结合 Engram 模块:引入条件记忆结构分担注意力计算的负担,提升长程调度能力。

从评测结果来看,V4.1-Flash 的改进立竿见影:最好与最差相位的落差从 40% 大幅收窄到了 6.1 个百分点,性能起伏被抚平了大半。



但机制层面的周期性并没有消失,而是机械地退化成了以 2 为周期:

目标处于偶数位置时准确率稳定在 95% 左右,处于奇数位置时则在 89%~90%。步长是多少,周期就是多少。

这直接印证了:步长减半可以缓解阵痛,但只要依然是固定步长的分块压缩,相位敏感性的本质就没有被彻底消除。

4 同行揭短,也是开源的价值

这次,DeepSeek-V4 的长上下文压缩机制下的硬伤是被字节 Seed 团队(主要走闭源技术路线)揪出来的,但“交锋”的核心从来不在于“同行揭短”。这项研究之所以能一路拆解到注意力头内部,归根结底离不开 DeepSeek 开放权重的底气。


就像评论区有人感叹的:“全世界的程序员都是我的工程师。”敢把底牌完全亮出来的项目,自然引来全行业的顶尖大脑帮它排查盲区。这时,即便是竞争对手,也能成为极具价值的“审查员”。

而评论区引发最多工程师共鸣的,还是系统工程与算法团队之间的无限拉扯。


“CSA 这种策略本身就有很高的 Infra 话语权,压缩比越大 Infra 越爽,至于到底让模型忘掉了啥,只能训完才知道。”在当下大模型研发体系里,底层系统早已深度介入了模型结构的设计,“以后 Infra 哥确实没法甩锅说不对训练结果负责了”。

省下算力,也可能损失信息保真度。系统团队不能只汇报吞吐,算法团队也不能只看平均跑分。到最后,我们可能发现,硬件吞吐的每一次妥协,都有算法的表达在默默买单。

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