Speculative Decoding

一个万亿参数的模型，在 8 张消费级 GPU 上每秒吐出 1000 个 token——这件事本身并不新鲜，因为类似数字过去只在论文 demo 或特制硬件上见过。但小米 MiMo 团队和 TileRT 推出的 MiMo-V2.5-Pro-UltraSpeed，用的是商品化 GPU、开源推理框架、没有定制芯片。这就有意思了。 更关键的是，实现这个速度的路径不是"把量化做狠一点"或"投机解码多猜几个 token"这么简单。它触及了一个更根本的问题：当推理系统逼近硬件物理极限时，模型架构和推理引擎必须从设计阶段就开始同步进化，而不是各自优化完再拼到一起。 这篇拆解 MiMo × TileRT 做了什么，以及"Speed Scaling"作为新范式到底意味着什么。 万亿参数推理为什么特别难 先说背景。MoE（Mixture of Experts）架构让万亿参数模型在训练端变得可行——每次前向传播只激活一小部分参数，推理时的计算量远低于密集模型。但推理端有一个不太一样的瓶颈：显存带宽。 一个 1T 参数的 MoE 模型，即使只激活几百亿参数，完整的权重还是得住在 GPU 显存里。用 FP16 加载需要 2TB 显存，8 张 80GB H100 只有 640GB，根本装不下。即使用 FP8（1TB），仍然超出单节点容量。 这意味着推理速度的瓶颈不在计算，而在数据搬运——每生成一个 token，GPU 都要从显存读取相关权重，读取速度直接决定生成速度。业界称之为"Memory-Bound"场景，token/s 的上限 = 显存带宽 / 每 token 需要读取的字节数。 所以，要让 1T 模型跑快，核心就两件事：减少每次搬运的数据量，和减少搬运次数。 第一层：FP4 选择性量化——不是所有参数都值得用低精度 减少数据量最直接的方法是量化。MiMo-V2.5-Pro 采用的是 OCP Microscaling (MXFP4) 格式——一种 Microsoft 主导的 FP4 标准，在极低比特下保持数值稳定性。 但关键不是"全模型 FP4"。如果暴力把所有层都压到 4 bit，模型在复杂推理、代码生成等任务上会出现明显退化。MiMo 的做法是选择性量化： ...

如果你最近还在把“LLM 推理优化”等同于量化，我建议停一下。 量化当然重要，尤其是本地部署和消费级 GPU 场景。但 Google 刚发的 Gemma 4 多 token 预测（Multi-Token Prediction, MTP）让我更确信一件事：下一轮推理加速的主战场，不只是在“把模型压小”，而是在减少大模型被调用的次数。 Google 在官方博客里说，Gemma 4 通过 MTP drafters 在推理阶段最高可以做到 up to 3x faster。这个数字本身很抓眼球，但我更关心它背后的工程含义：如果草稿器能一次猜中多个后续 token，大模型就不必老老实实一个 token 一个 token 地跑完整前向传播。 说白了就是：以前是大模型每吐一个字都要“亲自审批”；现在是小模型先写一小段，大模型批量盖章。 为什么“一个 token 一次前向”这么浪费 自回归 LLM 的默认解码方式很朴素：给定上下文，预测下一个 token；把这个 token 拼回上下文，再预测下一个。这个循环看起来合理，但对硬件很不友好。 每生成一个 token，模型都要访问大量权重。对于 27B、70B 这种规模，瓶颈往往不是矩阵乘法算不动，而是显存带宽和调度开销被小步循环吃掉。你可以把它理解成：GPU 明明适合一次搬一大车货，结果我们让它每次只送一个快递。 这也是为什么我之前写 DFlash + DDTree 投机解码 时，最看重的不是某个 benchmark 数字，而是“平均接受长度”。只要一次验证能接受更多 token，大模型前向次数就会下降，吞吐自然上来。 Gemma 4 的 MTP 走的是同一条大方向，但实现路径更靠近模型训练本身。 传统 speculative decoding 通常需要一个独立的小 draft model。经典论文 Speculative Sampling 的思路就是：小模型先生成候选，大模型并行验证，最后用修正过的采样过程保证输出分布不变。这套方法很漂亮，但工程上有两个麻烦：你要维护两个模型，还要处理 tokenizer、KV cache、调度和显存布局。 MTP 的反直觉之处在于，它不一定非要靠“另一个完整小模型”来猜。Meta 的论文 Better & Faster Large Language Models via Multi-token Prediction 提出，在训练时让模型不只预测下一个 token，而是同时预测未来多个 token。技术上可以看成在共享 trunk 上接多个输出 head，训练目标从“只看一步”扩展到“顺手看几步”。 ...

一个 27B 参数的大模型，在一张 2021 年买的游戏显卡上能跑多快？ Lucebox 团队给出了一个让很多人没想到的数字：207.6 token/s。用的还是 Qwen3.5-27B 官方模型，不是蒸馏，不是 INT8 量化残血版——就是 Q4_K_M 量化版本，目标加草稿模型全部加载在一张 24 GB VRAM 的 RTX 3090 上。 这个成绩靠的不是等英伟达下一代消费级显卡，而是对解码算法本身动刀子。 为什么自回归解码是瓶颈 大多数人聊 LLM 推理优化，会先想到量化、KV cache 压缩、batch 并行。但对单卡消费级 GPU 来说，这些都已经做到头了——Q4_K_M 量化能压缩到约 16 GB，再压下去效果肉眼可见地降。 问题出在自回归解码本身。每生成一个 token，GPU 要完整跑一遍 27B 参数的前向传播。27B 参数在 Q4_K_M 下大约 16 GB，VRAM 带宽是 936 GB/s——每次解码都要把这 16 GB 从显存读一遍，理论带宽利用率撑死不到 20%。这是机械式的物理限制，不是软件优化能绕过去的。 speculative decoding（投机解码）解决的就是这个问题：用一个小草稿模型一次生成多个候选 token，再用大模型一次验证整串。如果草稿猜得准，大模型只跑一次就能吐出五六个 token，GPU 计算资源用得更充分。 DFlash：块扩散草稿，比 Chain EAGLE 更容易命中 主流投机解码方案是 EAGLE（及其 chain 版），草稿模型做自回归预测，每步大约能接受 3 个 token。DFlash（2026） 换了个思路：用块扩散（block diffusion） 做草稿——一个 5 层非因果的去噪网络，同时预测多个位置，而不是逐个生成。 ...