推测解码#

本指南介绍了如何在 vLLM Ascend 中使用猜测式解码(Speculative Decoding)。猜测式解码是一种能够改善受内存带宽限制的 LLM 推理场景中 token 间延迟的技术。

通过匹配 Prompt 中的 n-gram 进行猜测#

以下代码配置 vLLM Ascend 使用猜测式解码,其候选 token(proposals)是通过匹配 Prompt 中的 n-gram 生成的。

  • 离线推理

    from vllm import LLM, SamplingParams
    
    prompts = [
        "The future of AI is",
    ]
    sampling_params = SamplingParams(temperature=0.8, top_p=0.95)
    
    llm = LLM(
        model="meta-llama/Meta-Llama-3.1-8B-Instruct",
        tensor_parallel_size=1,
        speculative_config={
            "method": "ngram",
            "num_speculative_tokens": 5,
            "prompt_lookup_max": 4,
        },
    )
    outputs = llm.generate(prompts, sampling_params)
    
    for output in outputs:
        prompt = output.prompt
        generated_text = output.outputs[0].text
        print(f"Prompt: {prompt!r}, Generated text: {generated_text!r}")
    

使用基于 EAGLE 的草图模型进行猜测#

以下代码配置 vLLM Ascend 使用猜测式解码,其候选 token 由基于 EAGLE (Extrapolation Algorithm for Greater Language-model Efficiency) 的草图模型(draft model)生成。

在 vLLM Ascend v0.12.0rc1 中,异步调度器(async scheduler)更加稳定且已准备好启用。我们已对其进行了适配以支持 EAGLE,您可以通过如下设置 async_scheduling=True 来使用它。如果您遇到任何问题,请随时在 GitHub 上提交 issue。作为临时解决方案,您可以在初始化模型时取消设置 async_scheduling=True 来禁用此功能。

  • 离线推理

    from vllm import LLM, SamplingParams
    
    prompts = [
        "The future of AI is",
    ]
    sampling_params = SamplingParams(temperature=0.8, top_p=0.95)
    
    llm = LLM(
        model="meta-llama/Meta-Llama-3.1-8B-Instruct",
        tensor_parallel_size=4,
        distributed_executor_backend="mp",
        enforce_eager=True,
        async_scheduling=True,
        speculative_config={
            "method": "eagle",
            "model": "yuhuili/EAGLE-LLaMA3.1-Instruct-8B",
            "draft_tensor_parallel_size": 1,
            "num_speculative_tokens": 2,
        },
    )
    
    outputs = llm.generate(prompts, sampling_params)
    
    for output in outputs:
        prompt = output.prompt
        generated_text = output.outputs[0].text
        print(f"Prompt: {prompt!r}, Generated text: {generated_text!r}")
    

使用基于 EAGLE 的草图模型时需要注意的几点重要事项:

  1. EAGLE 模型 HF 仓库 中的 EAGLE 草图模型应由 vLLM 直接加载和使用。此功能已在 PR #4893 中添加。如果您使用的 vLLM 版本早于该 PR 合并的时间,请更新到最新版本。

  2. 基于 EAGLE 的草图模型需要在不使用张量并行(Tensor Parallelism)的情况下运行(即 speculative_config 中的 draft_tensor_parallel_size 设置为 1),尽管主模型可以使用张量并行运行(见上方示例)。

  3. 当使用基于 EAGLE-3 的草图模型时,选项 "method" 必须设置为 "eagle3"。即在 speculative_config 中指定 "method": "eagle3"

使用 MTP 预测器进行猜测#

以下代码配置 vLLM Ascend 使用猜测式解码,其候选 token 由 MTP (Multi Token Prediction) 生成。通过并行化多个 token 的预测,MTP 可以提升推理性能。有关 MTP 的更多信息,请参阅 Multi_Token_Prediction

  • 在线推理

    vllm serve /deepseek-ai/DeepSeek-V3.2-Exp-W8A8 \
    --port 20004 \
    --data-parallel-size 1 \
    --tensor-parallel-size 16 \
    --enable-expert-parallel \
    --seed 1024 \
    --served-model-name dsv3 \
    --max-model-len 36768 \
    --max-num-batched-tokens 5000 \
    --max-num-seqs 10 \
    --quantization ascend \
    --trust-remote-code \
    --gpu-memory-utilization 0.9 \
    --compilation-config '{"cudagraph_mode": "FULL_DECODE_ONLY"}' \
    --speculative-config '{"num_speculative_tokens": 2, "method":"deepseek_mtp", "disable_padded_drafter_batch": "False"}'
    

使用 Suffix Decoding 进行猜测#

以下代码配置 vLLM 使用猜测式解码,其候选 token 使用 Suffix Decoding 生成 (SuffixDecoding: Extreme Speculative Decoding for Emerging AI Applications)

与 n-gram 类似,Suffix Decoding 可以通过匹配最后 n 个生成的 token 进行模式匹配来生成草图 token。与 n-gram 不同的是,Suffix Decoding:(1) 可以同时针对 Prompt 和之前的生成内容进行模式匹配;(2) 使用频率计数来提议最可能的后续内容;(3) 为每个请求在每次迭代中猜测自适应数量的 token,以获得更好的接受率。

Suffix Decoding 在高重复性任务中可以获得更好的性能,例如代码编辑、智能体循环(如自我反思、自洽性)以及强化学习(RL)的 rollout 过程。

[!注意] Suffix Decoding 需要使用 Arctic Inference。您可以通过 pip install arctic-inference 进行安装。

  • 离线推理

      from vllm import LLM, SamplingParams
    
      prompts = [
          "The future of AI is",
      ]
      sampling_params = SamplingParams(temperature=0.8, top_p=0.95)
    
      llm = LLM(
          model="meta-llama/Meta-Llama-3.1-8B-Instruct",
          tensor_parallel_size=1,
          enforce_eager=True,
          speculative_config={
              "method": "suffix",
              "num_speculative_tokens": 15,
          },
      )
    
      outputs = llm.generate(prompts, sampling_params)
    
      for output in outputs:
          prompt = output.prompt
          generated_text = output.outputs[0].text
          print(f"Prompt: {prompt!r}, Generated text: {generated_text!r}")