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SkVM:面向随处高效执行的技能编译

上海交通大学

摘要

LLM 智能体越来越多地将技能(skill)作为可复用的组合单元。尽管技能在不同智能体平台间共享,但现有系统将其视为原始上下文处理,导致同一技能在不同智能体上表现不一致。这种脆弱性损害了技能的可移植性与执行效率。

为应对这一挑战,我们分析了 118,000 个技能,并从传统编译器设计中汲取灵感。我们将技能视为代码,将 LLM 视为异构处理器。为使可移植性成为现实,我们将技能的需求分解为一组原语能力(primitive capabilities),并衡量每个模型-执行框架(model-harness)组合对这些能力的支持程度。基于这些能力画像,我们提出了 SkVM——一个面向可移植且高效技能执行的编译与运行时系统。在编译期,SkVM 执行基于能力的编译、环境绑定与并发提取。在运行期,SkVM 应用 JIT 代码固化(code solidification)与自适应重编译以优化性能。

我们在 8 个不同规模的 LLM 和 3 个智能体执行框架上评估了 SkVM,覆盖 SkillsBench 及代表性技能任务。结果表明,SkVM 显著提升了不同模型与环境下的任务完成率,同时降低 Token 消耗高达 40%。在性能方面,SkVM 通过增强并行性实现最高 3.2× 加速,并通过代码固化实现 19–50× 的延迟降低。

1. 引言

DSpark:基于置信度调度的半自回归生成推测解码

北京大学 DeepSeek-AI

摘要

推测解码(Speculative Decoding)通过将草稿生成与目标验证解耦来加速大语言模型(LLM)推理。尽管最近的并行 drafter 能够在单次前向传播中高效 Proposed 长令牌序列,但由于缺乏令牌间依赖关系,它们面临着接受率快速衰减的问题。此外,不加区分地验证这些扩展块会浪费关键的批次容量在具有高拒绝风险的令牌上,严重降低了高并发服务系统中的吞吐量。

我们提出了 DSpark,这是一个推测解码框架,统一了高吞吐量的并行生成与自适应的、负载感知的验证。为了保持草稿质量,DSpark 利用半自回归架构——将并行主干与轻量级顺序模块耦合——引入块内依赖建模并缓解后缀衰减。为了优化系统效率,DSpark 采用置信度调度验证,根据估计的前缀存活概率和引擎特定的吞吐量配置文件,动态地为每个请求定制验证长度。

在跨多个领域的离线基准测试中,DSpark 在已接受长度方面显著优于最先进的自回归和并行 drafter。当部署在 DeepSeek-V4 服务系统中并处理实时用户流量时,DSpark 成功缓解了验证浪费。与已确立的生产基线(MTP-1)相比,DSpark 在匹配的吞吐量水平上加速了每用户生成速度 60%–85%。

基于 DSpark 的投机解码训练框架原理与实现(论文+代码对照)

结合 DSpark 论文与代码实现,全面剖析 DeepSpec 的工作原理与核心组件。

项目地址:https://github.com/deepseek-ai/DeepSpec DSpark 论文:https://github.com/deepseek-ai/DeepSpec/blob/main/DSpark_paper.pdf

DSpark 是 DeepSeek 提出的一套无损加速大模型推理的“看人下菜碟”机制。 传统加速手段(推测解码)通常是让小模型一次性盲目盲猜一大串后续 Token,再让大模型统一验证。但这存在两个痛点:小模型猜得越往后越不准(多模态冲突导致“后缀衰减”);高并发时,大模型花大力气去验证那些猜得不准的 Token,会严重压垮系统吞吐。

DSpark 的核心突破就在于两点:

  1. 猜得更准(半自回归): 它在原有的单次并行生成网络后,拼了一个极轻量的小尾巴(顺序头),在几乎不增加延迟的情况下,让后面的 Token 能根据前面猜出的 Token 进行自适应修正,大幅提升长序列的猜测准确度。
  2. 动态裁剪(置信度调度): 它能实时感知系统的硬件负载与并发压力。如果并发高、大模型很忙,或者发现后面小模型猜的置信度太低,它就会果断把不靠谱的后缀砍掉,只送靠谱的前缀给大模型验证。

通过这种“高质量猜测”与“负载感知动态裁剪”的结合,DSpark 在保障大模型输出质量完全无损的前提下,成功