Inference-Cost-Aware Dynamic Tree Construction for Efficient Inference in Large Language Models

📅 发布时间:2026/7/13 16:25:29
Inference-Cost-Aware Dynamic Tree Construction for Efficient Inference in Large Language Models 一、文章主要内容总结该研究聚焦于大型语言模型(LLMs)自回归生成机制导致的推理延迟问题,提出了一种基于成本感知的动态树投机解码方法(CAST)。核心思路是在投机解码的树结构构建中,系统考虑GPU配置、批量大小等关键系统变量带来的推理成本,通过动态调整树的深度、每层节点数及目标模型验证的令牌数,平衡令牌接受率与推理成本的权衡关系。研究通过6个不同任务(多轮对话、代码生成、数学推理、指令遵循、文本摘要、问答)和6种LLM模型(Vicuna、LLaMA3、Qwen2等)进行全面实验,对比了标准投机解码、Medusa、EAGLE系列等当前主流方法。结果显示,CAST相比传统自回归解码速度提升最高达5.2倍,相比现有最优方法(SOTA)速度提升5%-20%,且在单样本和批量处理场景下均保持稳定优势,同时兼容不同GPU设备(A800、H20、RTX 4090)。二、文章创新点成本感知的动态树构建:首次将GPU配置、批量大小等系统级变量建模为推理成本,突破了现有动态树方法(如EAGLE-2、EAGLE-3)忽略系统因素的局限,通过预计算推理成本 lookup 表实现树结构的自适应调整。双阶段剪枝策略:在树扩展阶段,通过宽度剪枝(基于边际效用阈值筛选每层节点)和深度剪枝(基于层间预测质量缓冲器决定是否扩展新层)优化树结构;在重排序阶段,结合累积概率与推理成本筛选待验证令牌,兼顾效率与准确性。通用性与扩展性:CAST可泛化EAGLE-2、EAGLE-3等现有方法(其节点选择机制为CAST的