arxiv.org·2026/10/19
扩散语言模型并行解码受速度-质量权衡制约,推测解码难以直接迁移,因为目标需同时决定写什么与在哪里写。作者发现上一轮目标分布已给出92–100%位置的正确token,真正的瓶颈是commit-order预测,于是提出SPOT:一个0.62M参数的transformer编码器仅读目标的stale输出分布,预测下一commit位置并递归构建候选状态树;验证侧采用共享Gumbel噪声的coupled-noise match,使任意采样温度下状态相等验证仍保持目标分布。在SDAR-8B上,SPOT比Spiffy校准图少15–35%目标前向,较无草稿解码最多减少**6.8×前向并达3.2×**吞吐,贪婪与采样设置均超过校准和免训练基线,并跨SDAR、LLaDA、Dream等不同规模与家族目标转移。消融表明树搜索是收益主因,mass floor以少量NFE代价换墙钟;局限是宽块下验证成本成瓶颈、低接受率时增益收窄,高温采样时原训练order模型落后于noise-aware排序。
为什么重要 把投机解码无损搬到块扩散模型上,直接降低 DLM 推理的模型前向次数与延迟,且草稿器可跨模型迁移免重训适合 做扩散语言模型推理加速与投机解码落地的工程与研究同学
扩散语言模型(DLM)有望实现并行文本生成,但在实践中面临一个尚未解决的速度-质量权衡。精确解码每次模型前向传播只能填充一个被掩码的位置,而更快的多 token 解码方案则是有损的。投机解码(Speculative decoding)是自回归模型的标准无损加速方法。然而,它无法直接迁移到 DLM 上,因为 DLM 必须同时选择生成什么内容以及在哪里生成。
我们证明,这一顺序正是缺失的关键环节:模型自身在前一次前向传播中的预测已经在 92-100% 的位置上给出了正确的 token,但并未给出下一个位置是哪一个。基于这一观察,我们提出了 Speculating Positions Order Trajectory(SPOT),它学习预测这一顺序。
一个 0.62M 参数的模型仅读取目标模型的输出分布,并提议一棵候选延续的树,而目标模型通过检查每个候选是否等于其自身的下一个状态,在一次前向传播中验证所有候选。在验证方面,我们的分析表明,先前的块扩散验证方法要么假设 T=0,要么采用顺序提议接口。为了支持在任意温度下进行基于树的投机,我们遵循共享 Gumbel 噪声耦合的方法,提出对扩散块使用耦合噪声匹配验证。
我们的全面实验表明,SPOT 最多可将目标模型的前向传播次数减少 6.8 倍,并达到最高 3.2 倍于标准解码的吞吐量,在 T=0 和 T=1 下,在每个任务和每个预算上都击败了经过校准的和免训练的草稿基线。此外,我们证明学习到的草稿模型可以跨模型迁移,在六个不同的 DLM 上展示了成功的迁移。
Diffusion language models (DLMs) promise parallel text generation, but in practice face an unresolved speed-quality trade-off.
Exact decoding fills in only one masked position per model pass, while faster multi-token decoding schemes are lossy.
Speculative decoding is the standard lossless acceleration for autoregressive models. However, it does not transfer directly to DLMs, which must choose both what to generate and where.
We show that this order is the missing piece: the model's own predictions from the previous pass already give the right token at 92-100% of positions, but not which position comes next.
Based on this observation, we introduce Speculating Positions Order Trajectory (SPOT), which learns to predict this order.
A 0.62M-parameter model reads only the target's output distributions and proposes a tree of candidate continuations, and the target verifies all of them in a single pass by checking whether each equals its own next state.
On the verification side, our analysis shows that prior block-diffusion verification approaches either assume T=0 or a sequential proposal interface.
To support tree-based speculation at any temperature, we propose using coupled-noise match verification for diffusion blocks, following shared-Gumbel-noise coupling approaches.
Our comprehensive experiments show that SPOT cuts target passes by up to 6.8x and reaches up to 3.2x the throughput of standard decoding, beating the calibrated and training-free drafting baselines in every task and budget at T=0 and T=1.
In addition, we show that the learned drafter transfers across models, demonstrating successful transfer across six different DLMs. Project page: https://eliezer318.github.io/SPOT-dLLM/
| 对比项 | 之前 / 基线 | 现在 / 本方案 | |
|---|---|---|---|
| 目标前向次数 | 标准无草稿解码 | 最多减少 **6.8×**SDAR-8B 等共 6 个 DLM | |
| 吞吐 | 标准解码 | 最高 **3.2×**同上 | |
| 目标前向 vs Spiffy | Spiffy 离线校准草稿图 | 少 **15–35%**SDAR-8B | |
| 吞吐 vs Spiffy | Spiffy | 最高 **1.5×**,自适应预算 **2.67×**SDAR-8B | |
| 采样支持 | SSD/Spiffy/MRP 仅 greedy | T=0 与 T=1 均可精确验证SimSD 因近似验证被排除比较 |
EVIDENCE / METHODS
要点
DLM 存在速度与质量的权衡:精确解码每次前向只填 1 个掩码位,多 token 并行解码则有损。
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