Fast-dLLM

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913 114 中等 2 次阅读 今天Apache-2.0语言模型开发框架
AI 解读 由 AI 自动生成,仅供参考

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

操作系统
  • 未说明
GPU

需要 NVIDIA GPU,显存 8GB+,CUDA 11.7+

内存

未说明

依赖
notes建议使用 conda 管理环境,首次运行需下载模型文件
python3.8+
torch>=2.0
transformers>=4.30
accelerate
gradio
Fast-dLLM hero image

快速开始

Fast-DLLM

Project arXiv

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

End-to-end speedup over vanilla LLaDA baseline

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

  1. 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。
KV Cache for block-wise decoding

分块解码的键值缓存机制

  1. 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。
Decoding comparison

左:标准解码(LLaDA)右:置信度感知并行解码

Pseudo code for our method

方法伪代码

  1. 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。
Overall performance

整体性能对比

安装指南

  1. 克隆仓库:
git clone https://github.com/NVlabs/Fast-dLLM.git
cd fast-dllm
  1. 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LLaDADream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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