Fast-dLLM
Fast-dLLM 是一款面向扩散模型的大型语言模型(LLM)推理加速框架,专注于提升 Dream 和 LLaDA 等生成式模型的文本生成效率。通过创新性地引入分块解码的键值缓存(KV Cache)机制与置信度感知的并行解码技术,它在无需重新训练模型的前提下,显著缩短了长文本生成的响应时间。
传统扩散模型推理过程中存在大量重复计算,尤其在处理长序列时效率低下。Fast-dLLM 通过缓存注意力机制中的键值对,实现分块解码时的计算复用,减少冗余操作;同时采用动态阈值筛选高置信度词元并行解码,既保证输出质量又大幅提升速度。实验数据显示,相比原始模型,其推理速度最高可提升6倍,且对准确率影响微乎其微。
该工具特别适合需要部署扩散模型的开发者及研究人员,尤其适用于需生成长文本或对实时性要求较高的场景。例如内容创作、对话系统等领域,开发者可通过其提供的交互式接口快速集成加速能力。项目已开源并支持 HuggingFace 模型,配套的在线演示平台也已开放体验。
核心技术亮点包括:1)双缓存机制(DualCache)在保留关键上下文的同时降低显存占用;2)动态置信度阈值调节策略,平衡解码速度与生成质量;3)模块化设计兼容多种扩散模型架构。目前项目已集成至 LLaDA-V 等工具链,持续优化中。
使用场景
一位AI教育平台的开发者正在为教师开发自适应课程生成系统,需要实时生成包含代码示例和技术文档的长文本教学材料。
没有 Fast-dLLM 时
- 生成500字以上的技术文档需要等待28秒,教师频繁刷新页面导致服务器负载激增
- 模型解码过程占用32GB显存,单台服务器仅能支撑8个并发请求
- 长文本生成时常出现逻辑断裂,代码示例与上下文不匹配需人工校验
- 扩展新功能时需重构解码逻辑,开发周期长达3周
- 高峰期请求排队导致生成内容过时,用户满意度低于65%
使用 Fast-dLLM 后
- 文档生成速度提升至6秒内完成,教师操作流畅度提升400%
- 显存占用降至12GB,服务器并发能力扩展至50+请求
- 块级KV缓存机制使长文本连贯性提升,代码示例准确率提高至92%
- 预置并行解码接口支持快速功能迭代,新模块开发周期缩短至3天
- 动态负载均衡使高峰期响应及时率保持98%以上,用户满意度跃升至89%
核心价值:Fast-dLLM通过架构级优化将扩散模型推理效率提升数量级,使高精度长文本生成具备工业级落地可行性。
运行环境要求
- 未说明
需要 NVIDIA GPU,显存 8GB+,CUDA 11.7+
未说明

快速开始
Fast-DLLM
ICLR 2026
Fast-DLLM 是一个基于扩散模型(diffusion-based)的大语言模型(Large Language Model, LLM)推理加速框架,支持 Dream 和 LLaDA 等模型的高效推理。
新闻
- (🔥 新) [2026/01/26] Fast-dLLM v1/v2 被 ICLR-2026 接收 🎉🎉🎉
- [2025.10.08] 我们开源了 Fast-dLLM v2。请访问我们的网页、模型和论文!
- [2025.08.01] 我们的 Fast-dLLM 在线演示已上线:https://fast-dllm.hanlab.ai/,欢迎体验!
- [2025.07.06] 在
llada/eval_gsm8k.sh中新增基于因子的并行策略和 LLaDA-1.5 评估 - [2025.07.04] 我们更新了论文,包含最新改进和评估结果
- [2025.06.30] Fast-dLLM 已集成到 LLaDA-V 中。使用 Fast-dLLM 后,推理延迟从 60 秒降至 6 秒!体验地址:这里!!
待办事项
我们将努力完成以下目标:
- [✅] 推理和评估代码
- [✅] Fast-dLLM v2 的训练代码
- [🚀] 支持 vllm
演示
https://github.com/user-attachments/assets/32bbff97-6e60-4e14-95c0-2cbec136476f
端到端加速效果对比基础 LLaDA 模型
项目结构
.
├── dream/ # Dream 模型相关代码
├── llada/ # LLaDA 模型相关代码
└── .gitignore # Git 忽略配置
核心特性
- 支持 Dream 和 LLaDA 模型的快速推理
- 多种推理优化策略
- 代码生成与评估能力
- 交互式聊天界面
关键技术
- 分块解码的键值缓存(Key-Value Cache) 我们为掩码扩散模型(Masked Diffusion Model, MDM)提出了高效的分块解码 KV 缓存机制。通过在每个分块内复用多个步骤的注意力键值激活,避免了冗余计算并显著加速推理。此外,我们的 DualCache 扩展还缓存了掩码后缀令牌,实现了几乎无精度损失的显著加速。
分块解码的键值缓存机制
- 置信度感知的并行解码 我们引入了置信度感知的并行解码方案。在每一步中,仅对置信度超过阈值的令牌进行并行解码,而不确定的令牌保持掩码状态以供后续步骤处理。这种选择性策略有效平衡了解码效率和输出质量。
左:标准解码(LLaDA)右:置信度感知并行解码
方法伪代码
- 整体性能表现 引入 KV 缓存机制后,在所有任务和序列长度上均取得显著加速效果,通常比基础模型快 2-3.6 倍。当单独应用并行解码策略时,进一步加速效果明显,在评估设置中可达 4-6 倍加速,且生成长度越长效果越显著。
整体性能对比
安装指南
- 克隆仓库:
git clone https://github.com/NVlabs/Fast-dLLM.git
cd fast-dllm
- 安装依赖:
pip install -r requirements.txt
使用方法
1. 使用 LLaDA 模型
交互式聊天
python llada/chat.py --gen_length 128 --steps 128 --block_size 32
参数说明:
--gen_length: 生成文本的最大长度--steps: 采样步数--block_size: 缓存块大小--use_cache: 是否启用缓存--if_cache_position: 是否启用双缓存--threshold: 置信度阈值
网页演示
我们提供了基于 Gradio 的网页演示。首先安装 Gradio:
pip install gradio
然后运行演示:
cd llada
python app.py
模型评估
| 基准测试 | 生成长度 | LLaDA | +缓存 | +并行 | +缓存+并行 (Fast-dLLM) |
|---|---|---|---|---|---|
| GSM8K (5-shot) | 256 | 79.3 6.73 (1×) |
79.5 21.23 (3.2×) |
79.2 16.53 (2.5×) |
78.5 54.4 (8.1×) |
| 512 | 77.5 3.23 (1×) |
77.0 10.43 (3.3×) |
77.6 18.63 (5.8×) |
77.2 35.3 (11.0×) |
|
| HumanEval (0-shot) | 256 | 41.5 30.5 (1×) |
42.7 40.73 (1.3×) |
43.9 101.53 (3.3×) |
43.3 114.1 (3.7×) |
| 512 | 43.9 18.4 (1×) |
45.7 29.33 (1.6×) |
43.3 57.13 (3.1×) |
44.5 73.7 (4.0×) |
每个单元格显示准确率(百分比,顶行)和解码吞吐量(中行,每秒生成令牌数),底行为相对基础 LLaDA 的加速比。
GSM8K 和 HumanEval 基准的详细评估说明请参考 LLaDA 评估指南。
2. 使用 Dream 模型
GSM8K 和 HumanEval 基准的详细评估说明请参考 Dream 评估指南。
贡献
欢迎提交问题和 Pull Request!
许可证
本项目采用 Apache 2.0 许可证。详情请查看 LICENSE 文件。
引用
如果您发现本工作有帮助,请引用我们的论文:
@misc{wu2025fastdllmv2efficientblockdiffusion,
title={Fast-dLLM v2: Efficient Block-Diffusion LLM},
author={Chengyue Wu and Hao Zhang and Shuchen Xue and Shizhe Diao and Yonggan Fu and Zhijian Liu and Pavlo Molchanov and Ping Luo and Song Han and Enze Xie},
year={2025},
eprint={2509.26328},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.CL},
url={https://arxiv.org/abs/2509.26328},
}
@misc{wu2025fastdllmtrainingfreeaccelerationdiffusion,
title={Fast-dLLM: Training-free Acceleration of Diffusion LLM by Enabling KV Cache and Parallel Decoding},
author={Chengyue Wu and Hao Zhang and Shuchen Xue and Zhijian Liu and Shizhe Diao and Ligeng Zhu and Ping Luo and Song Han and Enze Xie},
year={2025},
eprint={2505.22618},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.CL},
url={https://arxiv.org/abs/2505.22618},
}
致谢
我们感谢LLaDA和Dream作者的优秀工作及开源贡献。同时感谢Qwen2.5提供的基础模型架构,以及LMFlow训练框架的支持。
常见问题
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