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Polymathic AI与普林斯顿研究人员发布FlashMap,一种实现6.14倍更快LLM解码的流映射起草器

来自Polymathic AI、普林斯顿大学、USC ISI、纽约大学和Flatiron研究所的研究人员发布了 FlashMap。FlashMap推测解码用连续流映射取代了离散扩散起草器。

来自Polymathic AI、普林斯顿大学、USC ISI、纽约大学和Flatiron研究所的研究人员发布了 FlashMap。FlashMap推测解码用连续流映射取代了离散扩散起草器。它以1次前向传播起草完整的16-token块。该块中的token彼此保持一致。在Qwen3-8B上,研究团队报告在GSM8K上实现了最高 6.14倍无损加速 在GSM8K上。Qwen3-8B和Qwen3-4B的起草器权重为 发布在Hugging Face上,并配有 vLLM和SGLang插件.

TL;DR

  • 规模: 0.5B参数起草器(Qwen3-8B为500M,Qwen3-4B为475M);起草K = 16个token的块。
  • 运行于: 与目标模型相同的GPU。论文中的加速数据使用1块NVIDIA H200 NVL,并发为1,bf16精度。
  • 性能: 在Qwen3-8B上测试的速度最快起草器,平均比重新训练的DFlash高约7%。
  • 最佳: 在GSM8K、temperature 0下实现6.14倍加速(接受长度7.69个token)。
  • 最差: 在Alpaca、temperature 1下实现2.28倍加速。在Qwen3-4B(temperature 0)上,它在9项任务中的4项上落后于DFlash。

什么是FlashMap?

FlashMap是一种推测解码起草器,可在1步内将高斯噪声映射为一个token块。小型起草器提出K个token。然后目标模型以1次并行前向传播检查所有K个token,并保留最长的匹配前缀。输出与目标模型本会产生的结果完全一致。

速度取决于2件事:有多少起草的token被接受,以及起草它们的成本有多低。 EAGLE-3 以自回归方式起草,因此成本随块长度增长。 DFlash 用块扩散以1次前向传播起草完整块。

为什么扩散起草器会损失接受率?

DFlash独立地预测块中的每个槽位。研究团队称之为因子化近似。设想一个延续为“new york”或“san diego”且概率相等的情况。独立起草器有一半的概率会提出“new diego”或“san york”。目标模型会在第2个槽位拒绝这些。

FlashMap构建于 Flow Map 语言模型。每个噪声样本映射到 1 个完整块。噪声为每个槽位联合选择模式。

FlashMap 是如何工作的?

起草器是一个 6 块扩散变换器(DiT),嵌入维度为 2048,注意力头数为 16。它读取目标层 1、9、17、25 和 33 的隐藏状态。嵌入矩阵和 LM head 从目标模型复制并保持冻结。

训练分为 2 个阶段:

  • Flow 教师: 一个在 one-hot 词块上的连续流,用交叉熵训练。时间重参数化处理了 Qwen3 的 151,936 词元词表。
  • Flow map 学生: 半群蒸馏将流转换为 2 时间去噪器。它在 1 步内从噪声跳到数据。

两个起草器均在 500K 样本上训练,数据来自 Open-PerfectBlend。所有模型和消融实验的总计算量约为 4,600 GPU 小时(H200)。

FlashMap 在基准测试中表现如何?

研究团队在相同数据和设置下重新训练了 EAGLE-3 和 DFlash。测试覆盖数学、代码和聊天领域的 9 个基准,温度为 0 和 1。

  • 速度: 1 步 FlashMap 在所有 Qwen3-8B 任务上都是最快的起草器,在两种温度下均是如此。
  • 准确率: 1 步 FlashMap 在 18 个设置中的 15 个里接受长度超过 DFlash。它的参数量约为后者的一半。
  • 聊天领域收益最大: 在温度 0 下,相对 DFlash 的提升为数学 5.5%、聊天 11.1%。
  • 2 步模式: 接受长度在 18 个设置中的全部 18 个里超过 DFlash,平均高出 10%。
  • EAGLE-3: 在温度 1 下,其接受长度高 9%,但运行速度慢 35%。

一项打乱测试检查草稿是否使用了真实的词间结构。在 2 步时,FlashMap 恢复了 16 步教师的大部分联合结构收益。在 1 步时,它只保留了很小一部分。将 4 个噪声样本作为树进行起草,使加速平均提高了 11%。

对比:FlashMap 与其他投机解码起草器

特性FlashMapDFlashEAGLE-3DSpark
草稿风格连续流映射,1 或 2 次传递块扩散,1 次传递自回归,树形半自回归
词元间依赖是,在块上联合建模否,每个槽位独立是,顺序式是,轻量级顺序模块
草稿模型规模 (Qwen3-8B)500M1B302M(重新训练, 依据 FlashMap 论文)未披露
主要声明(自述来源)最高 6.1xQwen3-8B 上最高 6.17x最高 6.5x相比 MTP-1 每用户快 60% 至 85%
平均加速比,Qwen3-8B,T=0(匹配, FlashMap 论文)4.36x4.07x2.55x未测试
GSM8K 加速比,T=0(匹配)6.14x5.77x3.20x未测试
权重许可证Apache-2.0MITApache-2.0 (代码)未披露
服务部署Transformers、vLLM、SGLangTransformers、vLLM、SGLangSGLang 及其他DeepSeek-V4 服务部署

平均加速比由 Marktechpost 根据 FlashMap 论文图 1(c) 计算得出。匹配的行使用作者重新训练的基线。

如何部署 FlashMap?

该 flashmap 软件包只需要 torch 和 transformers>=4.56。使用 uv pip install flashmap安装它。一次 spec_generate 调用即可在 1 个 GPU 上同时运行 drafter 和目标模型。

对于服务部署, 项目页面 提供了 2 条路径:

  • vLLM 0.31: 在 --speculative-config 中传入 drafter,并将 num_speculative_tokens 设置为 16。
  • SGLang 0.5.20: 使用 --speculative-algorithm DSPARK 配合 FlashMap 草稿路径。

设置 num_steps=2 用一些速度换取更高的接受率。对于温度 0 以上的采样,vLLM 需要 "draft_sample_method": "probabilistic".

关键要点

  • FlashMap 通过连续流映射在 1 次前向中联合草拟 16 个 token。
  • 在 Qwen3-8B 上使用 0.5B 草拟模型,实现最高 6.14 倍无损加速。
  • 在全部 9 个 Qwen3-8B 基准上均快于重新训练的 DFlash。
  • 2 步模式使整个块的接受率保持平稳。
  • 权重采用 Apache-2.0 许可,代码采用 MIT 许可,并提供 vLLM 和 SGLang 插件。


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本文《 Polymathic AI 与普林斯顿研究人员发布 FlashMap,一种实现 6.14 倍更快 LLM 解码的流映射草拟模型 》首发于 MarkTechPost.

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