Google Gemma 4 26B-A4B-it 与 DeepSeek V4 的长上下文优化思路:Sliding Window Attention 与 CSA/HCA 各自解决什么问题?
Google Gemma 4 26B-A4B-it 和 DeepSeek V4 系列都在解决长上下文推理里的同一个核心问题:Attention / KV cache 太贵。但它们选择的路线并不一样。本文不做厂商拉踩,只从工程视角讲清:它们各自省了什么,又把代价转移到了哪里。
Google Gemma 4 26B-A4B-it 和 DeepSeek V4 系列都在解决长上下文推理里的同一个核心问题:
Attention / KV cache太贵。但它们选择的路线并不一样。Gemma 4 26B-A4B-it 作为 Google Gemma 4 系列里的 MoE 模型,一边用 MoE 降低 FFN/MLP 激活成本,一边用Sliding Window / Hybrid Attention把大多数层的视野限制在局部窗口,再用全局层补远距离信息;DeepSeek V4 系列则提出CSA / HCA,通过压缩和稀疏化,让百万 token 上下文里的历史信息以更低成本被访问。本文不做厂商拉踩,只从工程视角讲清:它们各自省了什么,又把代价转移到了哪里。
关键词: Google Gemma 4、Gemma 4 26B-A4B-it、DeepSeek V4、MoE、Sliding Window Attention、Compressed Sparse Attention、CSA、Heavily Compressed Attention、HCA、KV Cache、长上下文、Attention、推理优化、模型架构
先看结论
- 结论 1: 以
Gemma 4 26B-A4B-it为代表的 Google Gemma 4 MoE 路线,和 DeepSeek V4 系列路线,都在同时处理FFN/MLP与Attention/KV两本账;本文重点比较它们在Attention/KV账上的不同思路。 - 结论 2: 它们目标相近:减少长上下文下 attention 计算和 decode 阶段 KV 读取压力;但在“少存”上,DeepSeek V4 的压缩路线更直接,Gemma 的 sliding window 是否少存还取决于推理实现。
- 结论 3:
Gemma 4 26B-A4B-it的长上下文 attention 思路更像“固定局部窗口 + 周期性全局层”,用结构化的局部视野降低成本。 - 结论 4: DeepSeek V4 的
CSA/HCA更像“压缩历史 + 稀疏选择 + 重度压缩”,希望在百万 token 上下文里,以更经济的方式访问远处历史信息。 - 结论 5: 两条路线没有简单优劣。它们都是在
Attention / KV这本账上做收益和代价的重新配平。
如果只用一句话概括:
Gemma 4 26B-A4B-it 更像“多数时候看最近几页,少数时候翻全书”;DeepSeek V4 更像“先把全书压成索引和摘要,再按需稀疏检索”。
一、为什么这两个技术容易被放在一起比较
因为它们都在处理同一个问题:
长上下文下,标准 full attention 太贵。
在标准 Transformer 里,模型处理上下文时,本质上要让 token 之间做 attention。
生成阶段,也就是 decode 阶段,每生成一个新 token,当前 token 的 Q 都要去访问历史 token 的 K/V。
上下文越长,历史 token 越多,KV cache 就越大。
这会带来三类压力:
1. 存不存得下:KV cache 占显存
2. 读不读得动:decode 阶段反复读取历史 K/V
3. 算不算得起:attention 计算随着上下文增长变重
所以,几乎所有长上下文架构优化,最后都会回到一件事:
怎么让模型不用每次都完整、细粒度地看全部历史。
Gemma 4 26B-A4B-it 的 Sliding Window / Hybrid Attention 是一种答案。
DeepSeek V4 系列的 CSA/HCA 也是一种答案。
它们相似,是因为都在省 Attention / KV 这本账。
它们不同,是因为省法不一样。
二、先把标准 full attention 的问题讲清楚
为了理解这些优化,先看最朴素的 full attention。
假设上下文长度是 100K tokens。
如果是 full attention,一个位置理论上可以看前面所有位置:
当前 token -> 访问 1 到 99999 的历史 K/V
这很强,因为所有历史都在视野里。
但代价也很直接:
- prefill 阶段,长 prompt attention 计算重
- decode 阶段,每生成一个 token 都要读大量历史 KV
- 并发时,每个请求都有自己的 KV cache
- 上下文越长,KV cache 越容易成为显存和带宽瓶颈
如果上下文从 32K 变成 256K,再变成 1M,这个问题会越来越明显。
所以长上下文模型必须做取舍:
要么少看
要么粗看
要么挑重点看
要么换一种方式存历史
Gemma 4 26B-A4B-it 和 DeepSeek V4 系列的差异,就在这个地方。
这里先把范围说清楚:
Gemma 4 系列里既有 Dense 模型,也有 MoE 模型;本文讨论的是你提到的
google/gemma-4-26B-A4B-it这条 MoE 路线,而不是泛指所有 Gemma 模型。
Gemma 4 26B-A4B-it 的关键结构信号是:
total params = 25.2B
active params = 3.8B
experts = 8 active / 128 total + 1 shared
sliding_window = 1024
context length = 256K
modality = text + image
所以它本身也是一个“双账本优化”模型:
MoE -> 处理 FFN / MLP 激活成本
Sliding Window / Hybrid Attention -> 处理 Attention / KV 成本
本文后面重点讲第二本账,也就是它和 DeepSeek V4 系列在 Attention / KV 路线上的差异。
三、Google Gemma 4 26B-A4B-it:MoE + Sliding Window / Hybrid Attention 的直觉
先看 Gemma 4 26B-A4B-it 的思路。
模型卡里有几个很关键的结构信号:
architecture = MoE
total params = 25.2B
active params = 3.8B
expert count = 8 active / 128 total + 1 shared
sliding_window = 1024
context length = 256K
这说明它不是一个简单的 dense 模型。
从三本账看,它同时做了两件事:
MoE:
每个 token 只激活一部分专家,降低 FFN / MLP 计算强度
Sliding Window / Hybrid Attention:
多数层主要看局部窗口,降低 Attention / KV 访问成本
相关材料里还提到,Gemma 4 采用 hybrid attention,不是纯 full attention:
多数层使用 sliding / local attention
少数层插入 full / global attention
这个设计的直觉很容易理解。
语言模型处理很多局部连续文本时,其实最近上下文最重要。
比如:
- 当前句子的语法
- 当前段落的指代
- 代码附近的变量和缩进
- 连续推理步骤里的上一步结论
- 对话里最近几轮的上下文
所以 Gemma 4 26B-A4B-it 的局部 attention 可以理解成:
大多数时候,模型先认真看附近内容。
如果窗口是 1024,当前 token 主要访问最近 1024 个 token 的历史信息,而不是每一层都全局看。
这会显著降低 attention 的计算和 KV 读取压力。
但完全只看窗口也不行。
因为长上下文任务里确实会出现远距离依赖:
- 开头定义了规则,后面要用
- 文档前面有关键约束,后面要引用
- 代码仓库前面有接口定义,后面要修改实现
- 长对话早期给了目标,后面要保持一致
所以 hybrid attention 的价值在于:
局部层:便宜,保证近处上下文连续性
全局层:更贵,但负责远距离信息整合
这不是“只看最近”,而是:
多数层局部看,少数层全局看。
四、Gemma 4 26B-A4B-it 里的 Sliding Window 到底省了什么
从三本账角度看,Sliding Window Attention 主要省的是 Attention / KV 账。
它省的是:
少算 attention
少读远距离 KV
降低长上下文下每层 attention 的访问范围
这里要特别补一句:
Sliding Window 最直接省的是“算”和“读”,不是天然、无条件地“少存”。
如果推理框架对局部 attention 层做了 rolling KV cache 或窗口外 KV eviction,那么 local layer 确实可以少存一部分历史 KV。
但在 hybrid attention 结构里,global attention 层仍然可能需要更长范围的历史信息;而且有些推理实现为了简单和兼容,也可能不会把窗口外 KV 立即丢掉。
所以更严谨的说法是:
Sliding Window:
直接收益 = 少算、少读
少存收益 = 有条件成立,取决于模型结构和推理实现
如果 full attention 像是:
每写一句话都把整本书重新翻一遍。
那么 sliding window 更像:
写当前段落时,主要翻最近几页。
这个设计非常工程化。
它的好处是:
- 规则明确
- 成本可控
- 实现相对直观
- 对局部连续任务友好
- 对长上下文部署更可控
但代价也很明确:
窗口外的信息,在局部层里不可直接访问。
所以它通常需要配合:
- 全局 attention 层
- attention sink
- RoPE / 位置编码设计
- 训练阶段的长上下文适配
- 系统层的上下文组织
否则,只靠固定窗口,很容易在远距离精确召回任务里出问题。
五、DeepSeek V4 系列:CSA/HCA 的直觉
再看 DeepSeek V4 系列。
DeepSeek V4 不是单一模型,而是一个系列。模型卡里明确列出两个主要版本:
DeepSeek-V4-Flash:
284B total params / 13B activated params
1M context
DeepSeek-V4-Pro:
1.6T total params / 49B activated params
1M context
两者都是 MoE 模型,都支持 1M 上下文;区别主要在规模和定位:
Flash:
更偏高效率、轻量化、成本友好
Pro:
更偏高能力、高推理上限
DeepSeek V4 系列模型卡里提到,它采用了 hybrid attention architecture,组合了:
CSA = Compressed Sparse Attention
HCA = Heavily Compressed Attention
官方材料里还给了一个很强的说法,不过要注意,这个数字明确指向 DeepSeek-V4-Pro:
在
1M-tokencontext 设置下,DeepSeek-V4-Pro 相比 DeepSeek-V3.2 只需要27%的 single-token inference FLOPs 和10%的 KV cache。
这个数字是官方声明,真实业务仍要本地验证;同时也不应直接泛化成 Flash 版本一定有完全相同的比例。
但它传递出的方向很明确:
DeepSeek V4 系列的长上下文优化,不只是限制最近窗口,而是进一步在“历史怎么被压缩、怎么被稀疏访问”上做文章。
我们可以先从名字拆开。
Compressed Sparse Attention 里有两个关键词:
Compressed:压缩
Sparse:稀疏
也就是说,它不是让模型完整保存并访问所有历史细节,而是:
先压缩历史表示
再稀疏选择值得看的历史部分
Heavily Compressed Attention 则更进一步:
对一部分历史使用更重度压缩的表示
这背后的直觉是:
在百万 token 上下文里,不可能让每个位置都以同样细粒度、同样成本被访问。
有些信息需要细看。
有些信息只需要粗略摘要。
有些远处历史只需要保留索引级线索。
CSA/HCA 就是在尝试把这些不同粒度的历史访问组织起来。
从工程直觉上看,CSA/HCA 很像一种“索引优化”。
标准 full attention 像是:
每次都全量扫描历史
CSA/HCA 则更像:
先把历史分块、压缩、建摘要或索引
再稀疏选择相关部分做更贵的 attention
也就是说,它不只是把历史压小,还在改变“查询历史”的方式:
从全量扫描,变成带压缩索引的选择性访问。
六、CSA 和 HCA 分别可以怎么理解
先说 CSA。
Compressed Sparse Attention 可以理解成:
把长历史压缩成更紧凑的表示,再从中稀疏选择相关部分参与 attention。
它不是简单按距离切掉远处历史。
它更像:
远处历史仍然可能被访问
但不是以原始完整 KV 的方式被每次全量访问
所以 CSA 的关键不是“只看近处”,而是:
压缩后挑重点。
再说 HCA。
Heavily Compressed Attention 可以理解成:
对更长距离、更大范围的历史,采用更重度压缩的注意力表示。
如果 CSA 像是:
把长文档做成章节摘要和索引,再挑相关章节看。
那么 HCA 更像是:
把很久以前的内容进一步压成高密度人物关系卡、时间线卡、主题卡。
它牺牲的是细粒度访问能力。
换来的是:
更低的 KV 存储
更低的读取成本
更适合百万 token 级上下文
不过这里也要注意一个细节:
CSA/HCA 不一定意味着所有存储项都变少。
如果系统为了稀疏选择而额外保存块级摘要、索引、路由信息或压缩后的历史表示,那么“辅助结构”本身也要占空间。
它真正追求的是总账更划算:
多存一点摘要 / 索引 / 压缩辅助信息
换取少读大量原始历史 KV
以及少算全局 attention
所以 CSA/HCA 更准确的理解不是“绝对少存”,而是:
用更聪明的存,换更少的读和算。
这和 sliding window 很像,因为目标都是少读少算。
但它们的选择规则不同。
七、最核心差异:固定距离裁剪 vs 压缩稀疏选择
现在可以把两条路线放在一起看。
Gemma 4 26B-A4B-it 的 Sliding Window
核心规则是:
按距离决定主要可见范围
也就是:
近处高优先级,远处先不看,少数全局层再补。
它更像一种结构化、规则明确的局部视野。
优势是:
- 简单清晰
- 成本可控
- 局部上下文稳定
- 工程实现相对直观
风险是:
- 窗口外信息需要全局层补
- 远距离精确召回要实测
- 如果任务强依赖早期细节,可能需要额外上下文管理
DeepSeek V4 系列的 CSA/HCA
核心规则是:
按压缩表示和稀疏选择组织历史访问
也就是:
远处信息不一定直接丢掉,而是以更压缩、更稀疏的方式保留和访问。
它更像一种面向超长上下文的分层历史访问机制。
优势是:
- 更适合 1M 级别上下文设定
- 远距离信息有机会以压缩形式保留
- KV cache 理论上可以压得更狠
- 不只是简单局部窗口
风险是:
- 压缩或选择错误时,关键信息可能丢失
- 架构和 kernel 更复杂
- 框架支持要求更高
- 真实业务仍需要验证召回质量和稳定性
所以最短的区别可以写成:
Sliding Window:
用固定局部窗口减少历史访问。
CSA/HCA:
用压缩和稀疏选择降低历史访问成本。
八、一个剧组类比:最近几集 vs 全剧索引
为了更直观,可以用影视剧组类比。
假设你在拍一部长剧,现在已经拍到第 80 集。
编剧要写第 80 集时,需要参考前面剧情。
Sliding Window 像什么
Sliding Window 像是:
编剧主要翻最近 3 集剧本。
因为最近剧情通常最重要:
- 人物刚说过什么
- 当前冲突是什么
- 上一集埋了什么伏笔
- 当前场景发生在哪里
这很高效。
但问题是,如果第 5 集埋了一个关键伏笔,最近 3 集里没有提到,那就需要别的机制提醒编剧。
这就是为什么需要全局层或其他补偿机制。
CSA 像什么
CSA 更像是:
编剧手里有全剧压缩大纲和重点索引。
他不逐字翻前 79 集原文,而是先看:
- 人物关系索引
- 关键伏笔列表
- 章节摘要
- 当前剧情相关片段
它的优势是,即使信息来自很早的剧集,也可能通过索引被找回来。
但问题是,如果大纲压缩得不好,或者索引没把关键伏笔标出来,编剧也会漏掉信息。
HCA 像什么
HCA 更像:
对很久以前的剧情,只保留高密度人物卡和事件卡。
它不会保留所有台词细节,但能保留大方向:
- 谁和谁有关系
- 谁欠了谁一个承诺
- 哪个组织曾经出现过
- 哪条主线还没有收束
这对超长故事很有用。
但它也意味着:
细节级别的原文召回能力会依赖压缩质量和选择机制。
九、它们和 MLA 又是什么关系
前面我们还讨论过 MLA。
很多人会把 MLA、CSA、HCA 放在一起看,这是有道理的。
因为它们都在处理 Attention / KV 账。
但侧重点不一样。
MLA 更像是在问:
每个 token 的 K/V 本身,能不能用更紧凑的 latent 表示来存?
所以 MLA 处理的是:
K/V 表示怎么压缩
KV cache 每个位置怎么变小
而 CSA/HCA 更像是在问:
超长历史里,哪些信息以什么粒度继续被看见?
所以 CSA/HCA 处理的是:
历史怎么组织
远近信息怎么分层
哪些位置稀疏访问
哪些内容重度压缩
可以这样记:
MLA:
KV 表示层,解决每个 KV 怎么存得更小
CSA/HCA:
历史组织层,解决超长历史怎么压缩、筛选和访问
Sliding Window:
访问范围层,解决每层主要看多远
它们都在优化 Attention / KV 账,但切入层次不一样。
如果用一个档案系统来类比:
MLA:
把每份档案本身压缩存档
Sliding Window:
当前只翻最近一叠档案
CSA/HCA:
给全库做摘要、索引和分层检索
所以 MLA 和 CSA/HCA 也不是互斥的。
理论上,MLA 可以先把基础 KV 表示压小;CSA/HCA 再额外组织索引、摘要和稀疏访问路径。
但这也意味着:
MLA + CSA/HCA:
基础 KV 更小
+ 可能额外存摘要 / 索引 / 路由结构
+ 换取超长历史下更少的读和算
这再次说明:优化不是免费午餐,而是在不同成本项之间重新配平。
十、为什么 CSA/HCA 看起来很像 RAG
讨论到这里,很容易产生一个直觉:
CSA/HCA 这种“压缩、建索引、稀疏选择”的思路,怎么有点像 RAG?
这个直觉是对的。
因为两者都在解决同一个底层问题:
信息太多,不能每次全量扫描。
RAG 的典型流程是:
文档切块
-> embedding
-> 向量索引 / BM25 / hybrid search
-> top-k 检索
-> rerank
-> 放进 prompt
CSA/HCA 的工程直觉则更像:
历史 token / block
-> 压缩表示
-> 稀疏选择
-> 只访问相关历史表示
所以可以这样类比:
RAG:
模型外部知识库的检索优化
CSA/HCA:
模型内部上下文历史的检索优化
当然,它们并不完全一样。
RAG 是显式系统:
- 文档在模型外部
- 索引通常是向量库、关键词索引或混合检索
- 检索结果会以文本形式拼进 prompt
- 检索和生成是两个模块
CSA/HCA 是模型内部机制:
- 历史来自当前上下文
- 压缩和选择发生在模型内部
- 被访问的不是原始文本块,而是 hidden state / KV / 压缩表示
- 它通常和模型训练、attention 计算、推理 kernel 绑定在一起
但底层心智是相通的:
全量扫描 -> 索引访问
原文全读 -> 压缩表示
无差别上下文 -> 候选筛选
这也是为什么长上下文和 RAG 并不是简单替代关系。
RAG 解决的是:
信息太多,哪些应该先进入上下文?
CSA/HCA 解决的是:
信息已经在上下文里,模型内部怎么更便宜地组织和访问?
一句话:
长上下文 attention 优化,越来越像在给模型内部的“历史记忆库”做存储格式、索引结构和查询计划优化。
十一、从工程部署看,它们各自的验证重点不同
如果你要在真实业务里选择或评估这类模型,不要只看模型卡写了多长 context。
要问:
它的长上下文优化方式,和我的业务信息分布是否匹配?
如果是 Sliding Window 路线
重点验证:
远距离召回是否稳定
窗口外关键信息能不能通过 global layers 被利用
长文档前部信息在后部提问时是否容易丢
代码仓库里远处定义能否被正确引用
适合重点测:
- 长文档问答
- 早期规则后续引用
- 长代码文件跨段修改
- 多轮对话中早期约束保留
如果是 CSA/HCA 路线
重点验证:
压缩历史后,细节是否丢失
稀疏选择是否能命中关键证据
百万 token 下的召回质量是否稳定
不同任务类型下是否有压缩偏差
适合重点测:
- 超长文档检索式问答
- 多跳长距离推理
- 大量工具日志后的关键线索追踪
- 早期低频细节召回
两者都要测的指标
无论哪条路线,都建议跑:
Context scaling:
32K / 128K / 256K / 1M prompt
固定输出长度
看 TTFT、decode tokens/s、显存峰值
Recall test:
把关键事实放在开头、中间、结尾
测试不同位置的信息召回
Concurrency test:
固定长上下文
batch 1 / 4 / 8
看吞吐、单请求速度、tail latency
因为长上下文不是只看“能不能塞进去”。
更重要的是:
塞进去以后,模型能不能稳定、便宜、准确地用起来。
十二、不要把不同路线理解成谁替代谁
这篇文章刻意不做“谁更好”的判断。
原因很简单:
技术路线只有适配问题,没有脱离场景的绝对优劣。
Gemma 4 26B-A4B-it 的 sliding / hybrid attention,更像一种清晰、规整、工程友好的局部-全局折中。再叠加 MoE 后,它实际上是:
MoE 处理 FFN / MLP 激活成本
Sliding / Hybrid Attention 处理 Attention / KV 访问成本
DeepSeek V4 系列的 CSA/HCA 更像一种面向百万 token 上下文的压缩-稀疏访问机制。具体到模型定位上,Flash 和 Pro 共享这条长上下文架构方向,但一个更偏效率,一个更偏能力上限。
它们都不是免费午餐。
Gemma 4 26B-A4B-it 路线的核心代价是:
窗口外信息需要全局层或其他机制补偿
DeepSeek V4 系列路线的核心代价是:
压缩和稀疏选择本身必须足够可靠
额外的摘要 / 索引 / 路由结构也要被管理好
所以真正的判断方式不是:
谁更先进?
而是:
我的任务更依赖局部连续性,还是超长距离稀疏召回?
我的部署更看重实现稳定,还是极限长上下文成本?
我的推理框架是否支持对应结构?
我的压测能否覆盖该技术的主要风险?
十三、最后总结
Google Gemma 4 26B-A4B-it 和 DeepSeek V4 系列的长上下文优化思路,表面上都在讲 attention。
但从工程视角看,它们真正处理的是同一本账:
Attention / KV cache 成本账。
Gemma 4 26B-A4B-it 的 Sliding Window / Hybrid Attention 更像:
固定局部窗口
+ 少数全局层补远距离信息
DeepSeek V4 系列的 CSA/HCA 更像:
压缩历史表示
+ 稀疏选择重点
+ 对远距离历史做更重度压缩
两者共同的目标是:
少算 attention
少读 KV
尽量降低 KV cache 的总成本
让长上下文更可部署
不同的是:
Sliding Window 主要靠“限制距离”少算少读
CSA/HCA 主要靠“压缩、索引和稀疏选择”重组历史访问
如果只记住一句话,我会这么说:
Google Gemma 4 26B-A4B-it 更像用 MoE 处理 FFN 成本、再用局部窗口和全局层做长上下文折中;DeepSeek V4 系列更像用 MoE 处理 FFN 成本、再用 CSA/HCA 的压缩和稀疏选择组织百万 token 历史。其中 Flash 更偏效率,Pro 更偏能力上限。它们不是谁替代谁,而是对 Transformer 成本账的不同配平方式。
这也是看长上下文模型时最重要的心智:
不要只看 context length 写了多少,更要看模型到底用什么方式让这些历史被存下、被读到、被正确使用。
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