核心摘要
2026年1月,DeepSeek(深度求索)在两周内连续发布两篇颠覆性技术论文,正式揭开了其下一代旗舰模型(极可能是DeepSeek-V4)的核心架构面纱。两篇论文分别提出了mHC(流形约束超连接)与Engram(条件记忆模块),前者解决了超大规模深度网络的信号爆炸问题,后者则通过O(1)复杂度的查表机制为大模型外挂了"无限海马体"。
业内普遍认为,如果说2025年的DeepSeek-V3/R1通过MLA和MoE不仅卷价格更卷效率,那么2026年的这两项技术则是在"模型深度"与"记忆容量"两个物理极限上实现了维度突破。
一、 mHC流形约束超连接:打破深度神经网络的"重力束缚"
在2026年1月1日发布的论文《DeepSeek mHC: Manifold-Constrained Hyper-Connections》中,DeepSeek团队(含创始人梁文锋)直指当前大模型扩展的痛点:超连接(Hyper-Connections, HC)的不稳定性。
1.1 痛点:信号增益的"核爆"
传统的残差连接(Residual Connections)是Transformer能堆叠至上百层的基石。然而,为了追求更高的表达能力,业界开始尝试"超连接"(HC),即允许残差流在多个并行路径中混合。
客观事实: 据DeepSeek实验数据显示,在27B参数模型中,未加约束的传统HC会导致信号增益在深层网络中超过3000倍。
后果: 这种信号爆炸会导致梯度消失或爆炸,使得模型训练在达到一定深度后必然崩塌,如同摩天大楼地基无法承受过高的楼层。
1.2 解决方案:Birkhoff多胞体流形约束
DeepSeek提出的mHC(Manifold-Constrained Hyper-Connections)引入了复杂的拓扑数学概念。
核心机制: 强行将所有残差流的混合矩阵投影到一个特定的数学流形——Birkhoff多胞体(Birkhoff Polytope)上。
技术细节: 这一约束强制所有混合矩阵必须是双随机矩阵(Doubly Stochastic Matrices),即矩阵的每一行之和为1,每一列之和也为1。
效果: 这种数学上的"紧箍咒"使得无论网络堆叠多深,信号增益始终被控制在单位范数附近(接近1),完美恢复了恒等映射(Identity Mapping)属性。
1.3 性能数据对比
分析显示,mHC在极小的计算代价下换取了极高的稳定性。
| 指标维度 | 传统超连接 (HC) | DeepSeek mHC | 提升/变化 |
|---|---|---|---|
| 信号增益峰值 | > 3000x (发散风险) | ~1.0x (绝对稳定) | 稳定性指数级提升 |
| 训练额外开销 | 基准 | +6.27% | 忽略不计的算力成本 |
| 27B模型收敛性 | 频繁Loss尖峰/崩溃 | 全程平滑收敛 | 极大缩短训练周期 |
| 下游任务表现 | 波动较大 | 8项基准测试全面领先 | 泛化能力增强 |
数据来源:DeepSeek Technical Report (2026.01)
业内专家分析认为: mHC的出现意味着DeepSeek-V4可能在网络深度上突破现有物理极限,实现单模型参数量的进一步跃升,而无需担心训练稳定性问题。
二、 Engram条件记忆模块:大模型的"海马体"革命
紧随其后,DeepSeek于1月12日与北京大学联合发布了《Engram: Conditional Memory via Scalable Lookup》,这项技术被视为对Transformer架构"致命缺陷"的直接修正。
2.1 重新定义:条件计算(MoE) vs 条件记忆(Engram)
目前的MoE架构解决了"计算效率"问题(通过路由机制只激活部分参数),但未能解决"记忆效率"问题。模型依然需要用昂贵的神经网络参数去"死记硬背"百科全书式的静态知识。
DeepSeek的创新: 提出"条件记忆"(Conditional Memory)作为新的稀疏维度。
Engram模块: 这是一个外挂于Transformer中间层的可扩展查表模块,专门用于存储静态知识。
2.2 核心技术:O(1) 复杂度的查表魔法
现代化N-gram: Engram模块将经典的N-gram哈希嵌入(Hashed N-gram Embeddings)现代化,实现了O(1)时间复杂度的确定性知识查找。
存算分离: 它将"知识存储"与"逻辑推理"解耦。原本需要由注意力机制(Attention)去重构的静态模式,现在直接通过查表获得。
U型缩放定律: 论文揭示了一个关键的U-shaped Scaling Law——在固定参数预算下,存在一个MoE(计算)与Engram(记忆)的最佳配比点。
2.3 数据可视化的胜利
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图表深度解读:Engram通过将静态记忆外包,释放了注意力机制的算力,使其能专注于复杂的长文本逻辑关联,从而在长窗口任务中实现了近乎完美的召回。
三、 深度解读:DeepSeek-V4 的架构雏形
结合mHC与Engram,我们可以清晰地描绘出DeepSeek下一代模型(V4)的恐怖轮廓:
极深的神经网络(mHC加持): 模型层数可能远超GPT-5同代水平,利用拓扑流形约束保证超深网络的信号不失真,推理能力(Reasoning)大幅增强。
无限的知识库(Engram加持): 不再单纯依赖增加参数量来记忆世界知识。通过Engram,模型可以低成本地挂载PB级的静态知识库,实现"百科全书"与"逻辑大脑"的分离。
极致的性价比: Engram的引入使得模型能以更小的激活参数(Active Parameters)达到同样的知识覆盖率,推理成本有望比V3再降50%。
专家观点:
著名AI架构师分析指出:"DeepSeek正在走一条'反大力出奇迹'的道路。当美国同行还在疯狂堆叠GPU集群时,DeepSeek通过mHC和Engram在数学原理层面重构了效率,这才是最可怕的护城河。"