字节Seed发现DeepSeek-V4存在周期性相位敏感:同题换位准确率差40.2个百分点
量子位报道,字节Seed团队在长上下文检索测试中发现DeepSeek-V4系列的准确率随信息在压缩窗口中的位置以4个Token为周期波动,最大差距40.2个百分点,并将原因指向分块KV Cache压缩。
量子位2026年10月9日报道,字节Seed团队发现DeepSeek-V4系列模型在长上下文任务中存在周期性检索波动:同一道题、同样的内容,仅改变信息在输入中的位置,模型准确率就会明显起伏。
报道称,该问题与DeepSeek-V4采用的分块KV Cache压缩技术有关,团队将其命名为“相位敏感性”(Phase Sensitivity)。
同一道题,多两个Token答案就变了
研究人员从DeepSeek-V4官方推理代码中截取一段FP8量化函数,让DeepSeek-V4-Flash-Base补全最后一个Token。正确答案应为8,但模型有时会回答32。
在代码前加入由重复等号构成的装饰性文档字符串并调整长度后,模型答案开始反复横跳:在测试的16种填充长度中,长度模4余数为0或1时倾向错误答案32,余数为2或3时倾向正确答案8。
研究人员统计了两个候选答案的概率:在一组位置上,错误答案32的平均概率达71.3%,正确答案8为26.4%;换到另一组位置,正确答案8的平均概率升至91.5%,错误答案32降至7.2%。
- 测试对象:DeepSeek-V4-Flash-Base
- 任务:补全FP8量化函数最后一个Token
- 正确答案:8;模型有时答32
- 波动周期:4个Token
128K检索测试:最大差距40.2个百分点
团队进一步构造约128K Token的上下文,包含约1.6万个键值对,让模型根据指定Key检索Value。键值关系、问题和上下文总长度保持不变,只调整目标信息相对于压缩窗口边界的位置。
结果显示,DeepSeek-V4系列的准确率曲线呈明显周期性起伏。DeepSeek-V4-Flash-Base不同位置间最大准确率差距为40.2个百分点,DeepSeek-V4-Pro-Base为34.8个百分点。
经过后训练,差距有所缩小:DeepSeek-V4-Flash-0731为19.1个百分点,DeepSeek-V4-Pro-0813为14.8个百分点,更新的DeepSeek-V4.1-Flash-0910降至6.1个百分点。报道称周期性差异依然存在。
研究人员还发现,DeepSeek-V4的波动周期是4个Token,DeepSeek-V4.1变为2个Token,恰好对应两代模型各自采用的KV Cache压缩步长。
- 上下文长度:约128K Token,约1.6万个键值对
- Flash-Base最大差距:40.2个百分点
- Pro-Base最大差距:34.8个百分点
- V4.1-Flash-0910最大差距:6.1个百分点
原因指向分块KV Cache压缩
大模型处理长上下文时需要保存历史Token的Key和Value供注意力计算使用,上下文越长,KV Cache内存和计算开销越大。DeepSeek-V4采用分块KV Cache压缩,把连续Token分成窗口,再将窗口内信息压缩成更少的缓存条目。
论文将信息相对于压缩窗口边界的位置称为Phase(相位)。研究人员发现,模型对不同相位信息的检索能力存在系统性差异,即使Key和Value都落在同一压缩窗口内,不同位置的检索准确率也能相差很大。
为验证因果关系,团队以Qwen3-0.6B架构为基础从头训练多种KV Cache压缩方案,并设置无分块压缩的全注意力模型作对照。所有接受测试的分块压缩模型都出现与压缩步长对应的周期性变化,全注意力基线没有同等程度的现象。
调整窗口大小和压缩步长后,周期主要跟随压缩步长变化:步长4对应约4个Token周期,步长6对应约6个,步长8同样如此。报道称,不使用RoPE位置编码、或将可学习压缩权重换成简单平均,这种现象依然存在。
- 压缩步长4→周期约4个Token;步长6→约6个;步长8→约8个
- 全注意力基线:未出现同等程度周期波动
- 更换位置编码或压缩权重:现象仍存在
相位专门化与评测建议
团队对注意力头进行干预后发现,不同注意力头对不同相位的贡献不同,有些头更擅长处理某些位置的信息。研究人员将其称为相位专门化(Phase Specialization)。
论文还通过简化理论模型分析训练过程,认为梯度流可能推动压缩模块形成稳定的位置偏好,因此周期性并非简单随机噪声。
Seed团队提出,评估采用分块KV Cache压缩的模型时,不能只看整体检索准确率,还需将同一条信息放到不同压缩相位分别测试;常规评测把大量结果汇总为平均分,可能掩盖位置间的性能差异。
报道同时指出,长上下文推理的内存和计算成本仍然存在,压缩有现实价值;从实验结果看,后训练和架构迭代能明显缩小这种差距。论文地址为arxiv.org/pdf/2609.36322。