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Speculative Decoding 2026-06-28 2026-06-28 concept
llm-inference
acceleration
draft-then-verify

Speculative Decoding

投机解码Speculative Decoding是一种加速大语言模型推理的范式核心思想是将 token 生成解耦为**草稿生成draft generation目标验证target verification**两个阶段。由一个轻量级草稿模型draft model一次性提议多个候选 token再由完整的目标模型并行验证整个候选块通过拒绝采样rejection sampling接受与目标分布一致的最长前缀并追加一个 bonus token。

因为验证是并行的且接受规则精确保持目标分布,投机解码在零质量损失的前提下实现加速。

核心公式

每轮解码的每 token 平均延迟:

L = \frac{T_{draft} + T_{verify}}{\tau}

其中 \tau 为该轮被接受的 token 数。加速的关键杠杆有三个:降低 $T_{draft}$(更快草稿)、提高 $\tau$(更好草稿)、降低有效 $T_{verify}$(更智能验证)。

草稿模型架构分类

  • 自回归草稿器Autoregressive Drafter:逐 token 顺序生成,草稿延迟 $T_{draft} \propto \gamma$,迫使使用浅层网络和小块。代表:Eagle3MTP
  • 并行草稿器Parallel Drafter:一次前向生成全部 \gamma 个候选 tokenT_{draft} 几乎与块大小无关,可支撑更深网络和更大块。代表:DFlash
  • 半自回归草稿器Semi-Autoregressive Drafter:并行骨干 + 轻量级顺序头,兼顾速度和质量。代表:DSpark

关键挑战

  1. 接受率衰减:并行草稿器的独立预测导致跨模态碰撞(cross-mode-collision),后缀 token 接受率急剧下降
  2. 验证浪费:固定长度验证在低置信度 token 上浪费目标模型计算,尤其在高并发场景下挤占批容量

参考

  • DSpark — 置信度调度 + 半自回归的统一框架
  • DFlash — 基于 KV 注入的并行草稿器
  • Eagle3 — 基于 TTT 的自回归草稿器