蚂蚁集团开源新算法，可助大模型推理提速2-6倍

近日，蚂蚁集团开源了一套新算法，可帮助大模型在推理时，提速2至6倍，引起业内关注。

图：新算法在不同开源大模型上的提速表现。

这套新算法名为Lookahead推理加速框架，能做到效果无损，即插即用，该算法已在蚂蚁大量场景进行了落地，大幅降低了推理耗时。

以Llama2-7B-chat模型与Dolly数据集为例，实测token生成速度可由48.2个/秒，升至112.9个/秒，提速2.34倍。而在蚂蚁内部的RAG（检索增强生成）数据集上，百灵大模型AntGLM 10B版本的加速比达到5.36，与此同时，显存增加和内存消耗几乎可以忽略。

当下的大模型基本是基于自回归解码，每一步解码仅生成一个token，这种操作方式既浪费了GPU的并行处理能力，也导致用户体验延迟过高，影响使用流畅度。

举个例子，原来的token生成过程，就像早期中文输入法，只能一个字一个字“敲”出来，采用了蚂蚁的加速算法后，token生成就像联想输入法，有些整句可直接“蹦”出来。

此前业内有少量的优化算法，主要集中在如何生成更好的草稿（即猜测生成token的序列）上，但是实践证明草稿在超过30个token长度后，端到端的推理效率就无法进一步提高，但是这个长度远没有充分利用GPU的运算能力。

为了进一步压榨硬件性能，蚂蚁Lookahead推理加速算法采用了多分支的策略，即草稿序列不再仅仅包含一条分支，而是包含多条并行的分支，多条分支在一次前向过程中进行并行验证。因此可以在耗时基本不变的前提下，提高一次前向过程生成的token个数。

再进一步，蚂蚁Lookahead推理加速算法利用trie树存储和检索token序列，并将多条草稿中相同的父节点进行合并，进一步提高了计算效率。为了提高易用性，trie树的构建不依赖额外的草稿模型，只利用推理过程中的prompt及生成的回答进行动态构建，降低了用户的接入成本。

该算法现已在GitHub上开源（https://github.com/alipay/PainlessInferenceAcceleration），相关论文公布在ARXIV（https://arxiv.org/abs/2312.12728）。

公开信息显示，蚂蚁集团基于丰富的业务场景需求，在人工智能方向持续投入，布局了包括大模型、知识图谱、运筹优化、图学习、可信AI等技术领域。