英伟达合作推出 Fast-dLLM 框架，AI 扩散模型推理速度最高飙升 27.6 倍

6 月 3 日消息，科技媒体 marktechpost 昨日（6 月 2 日）发布博文，报道称英伟达联合麻省理工学院（MIT）、香港大学，合作推出 Fast-dLLM 框架，大幅提升扩散模型（Diffusion-based LLMs）的推理速度。

扩散模型被认为是传统自回归模型（Autoregressive Models）的有力竞争者，采用双向注意力机制（Bidirectional Attention Mechanisms），理论上能通过同步生成多个词元（Multi-token Generation）加速解码过程。

不过在实际应用中，扩散模型的推理速度往往无法媲美自回归模型，每次生成步骤都需要重复计算全部注意力状态，导致计算成本高昂。此外，多词元同步解码时，词元间的依赖关系易被破坏，生成质量下降，让其难以满足实际需求。

援引博文介绍，英伟达组建的联合团队为解决上述瓶颈，研发了 Fast-dLLM 框架。该框架引入两大创新：块状近似 KV 缓存机制和置信度感知并行解码策略。

KV 缓存通过将序列划分为块（Blocks），预计算并存储其他块的激活值（KV Activations），在后续解码中重复利用，显著减少计算冗余。其 DualCache 版本进一步缓存前后缀词元（Prefix and Suffix Tokens），利用相邻推理步骤的高相似性提升效率。

而置信度解码则根据设定的阈值（Confidence Threshold），选择性解码高置信度的词元，避免同步采样带来的依赖冲突，确保生成质量。

Fast-dLLM 在多项基准测试中展现了惊人表现。在 GSM8K 数据集上，生成长度为 1024 词元时，其 8-shot 配置下实现了 27.6 倍加速，准确率达 76.0%；在 MATH 基准测试中，加速倍数为 6.5 倍，准确率约为 39.3%；在 HumanEval 和 MBPP 测试中，分别实现了 3.2 倍和 7.8 倍加速，准确率维持在 54.3% 和基线水平附近。

整体来看，Fast-dLLM 在加速的同时，准确率仅下降 1-2 个百分点，证明其有效平衡速度与质量。这项研究通过解决推理效率和解码质量问题，让扩散模型在实际语言生成任务中具备了与自回归模型竞争的实力，为未来广泛应用奠定了基础。

附上参考地址

• Fast-dLLM: Training-free Acceleration of Diffusion LLM by Enabling KV Cache and Parallel Decoding 论文

• Fast-dLLM: Training-free Acceleration of Diffusion LLM by Enabling KV Cache and Parallel Decoding 项目界面