不要再紧盯着 OpenAI 与 Anthropic 两家公司的新模型竞赛了!
就在最近,谷歌低调完成了一项重要突破:
将用于图像生成的扩散模型,巧妙迁移到文本生成领域,实现了高达 4 倍的速度提升。
这款新模型名为 DiffusionGemma,它彻底摒弃了传统自回归模型“逐 Token 生成”的串行模式,转而采用类似“整版印刷”的并行机制——首先铺设一张包含 256 个 Token 的“画布”,然后从随机噪声出发,经过多轮去噪步骤,使整段文字同时浮现出来。

凭借这一创新架构,DiffusionGemma 在生成速度上交出了惊艳的成绩:在单块 H100 上达到每秒 1000 个以上 Token,在消费级 RTX 5090 上达到每秒 700 个以上 Token,比同等规格的自回归模型快了约 4 倍。更值得关注的是,这个拥有 26B 参数的 MoE(混合专家)模型,推理时仅激活 3.8B 参数,量化后只需 18GB 显存即可运行。换句话说,一张 RTX 4090 显卡就能在本地流畅部署。
目前 DiffusionGemma 已采用允许商用的 Apache 2.0 开源协议,权重文件可直接从 Hugging Face 平台下载。
说到这里,大家应该已经意识到:DiffusionGemma 最显著的标签就是“快”。究竟有多快?我们用实际数据说话。
在同一块 H100 上(fp8 精度,batch size=1),DiffusionGemma 实现了每秒 1000+ Token 的输出速度,而采用标准自回归架构的 Gemma 4 26B A4B,即使加上 MTP 加速,也仅有每秒 300+ Token——两者之间的速度差距接近 4 倍。

要理解 DiffusionGemma 为何如此之快,得先弄清楚当前主流大模型为什么“慢”。如今的大语言模型,无论是 GPT、Claude 还是 Gemini,底层都基于自回归架构——就像一台老式打字机,从左到右,一个字接一个字地敲出来。每生成一个新 Token,都需要重新加载一次包含数十亿参数的模型权重。在云端服务器上,这并非大问题,因为服务器可以同时处理上千个用户请求,将硬件利用率压满。但在本地运行模型时,场景则完全不同——仅有你一人使用,GPU 的大量算力实际上处于空闲状态,只能等待一个 Token 一个 Token 地缓慢输出。工程师常将此称为“内存带宽瓶颈”(memory-bandwidth bound)。

为解决这一瓶颈,DiffusionGemma 将目光投向了扩散模型。回想一下,扩散模型在生成图像时,是不是直接对整张图片的所有像素同时进行去噪?没错,它的工作方式就是一次性处理一整块 Token,天然具备并行性。这意味着 GPU 可以一次性接收大量并行计算任务,Tensor Core 火力全开,不再因等待而闲置。计算瓶颈从“内存搬运不及”转变为“算力是否充足”,而算力恰恰是 GPU 最充裕的资源。
具体到 DiffusionGemma,其原理与 Stable Diffusion 类似,只是去噪后得到的不是图像,而是文本。
第一步:铺开一张包含 256 个随机占位符的 Token 画布。
第二步:通过多轮迭代去噪,高置信度的 Token 优先锁定,再将其作为上下文线索逐步修正剩余部分。
第三步:整段文本收敛为最终的稳定输出。
用谷歌自己的比喻来说,这相当于从单线程的打字机,升级成了整版印刷的印刷机。看看 Hugging Face 制作的 DiffusionGemma 文本到 3D SVG 演示,可以直观感受逐步生成的过程——模型并非从第一行代码写到最后一行的写法,而是整段 SVG 代码同时浮现、同时修正,最终收敛成一把完整的 3D 宝剑。

除了速度,DiffusionGemma 还有一个值得关注的特性:双向注意力。 传统自回归模型只能向前看,在生成第 N+1 个 Token 时,只能参考第 1 到第 N 个 Token,无法预知尚未写出的未来内容。而 DiffusionGemma 的 256 个 Token 同时生成,每个 Token 都能观察到画布上所有其他 Token,前后文同时可见。这赋予了一个自回归模型难以实现的能力——实时自我纠错。 模型边生成边评估整段文本的一致性,发现不合理之处立即修正,无需等待全部写完再回头修改。
谷歌为此举了一个直观的例子:数独。

数独的核心挑战在于“后面的数字会影响前面的数字”,自回归模型由于只能单向观察,处理起来极为困难。但微调后的 DiffusionGemma 在数独任务上的成功率从 0% 直接跃升至 80%。 因此,如果未来涉及代码补全、行内编辑、复杂 Markdown 格式化等需要“前后文同时协调”的场景,扩散模型无疑具备结构性优势。
然而,这并不意味着扩散模型毫无短板。其在图像生成领域早已被验证的最大局限——速度与质量的权衡——同样适用于文本。去噪步数越少,速度越快,但生成质量越低;去噪步数越多,质量越好,但速度优势也随之缩小。在质量方面,与相同参数量的 Gemma 4 26B A4B 相比,DiffusionGemma 在多项基准测试中确实存在差距。谷歌也很坦诚:生产环境推荐使用标准 Gemma 4,而 DiffusionGemma 主要面向对速度敏感的本地交互场景。

所以,或许正如谷歌 CEO 皮查伊所言,DiffusionGemma 目前更像一匹“赛马”——首先把速度提起来。 它目前只是谷歌对下一代模型形态的一次探索性实验:如果不再执着于一个 Token 一个 Token 地串行生成,而是让模型充分利用现代 GPU 的并行计算能力,那么大模型的速度上限究竟还能被推高多少?

而且说实话,谷歌并非第一个尝试验证这条路线的人。早在今年 2 月,初创公司 Inception Labs 就发布了扩散文本模型 Mercury 2,号称比 Claude、Gemini 快 5 到 10 倍,成为业内第一个真正投入生产的扩散语言模型。谷歌自己在去年 I/O 大会上也曾展示过 Gemini Diffusion 实验,当时采样速度达到每秒 1479 Token,但随后沉寂了整整一年,外界一度猜测该方案“走不通”。直到现在,DiffusionGemma 卷土重来,并且英伟达从 RTX 到 H100 全线为其提供支持——从 RTX 4090 到 H100 再到 DGX Spark 全覆盖,vLLM、MLX、Unsloth、NeMo 全部适配,llama.cpp 也在路上。

只能说,嘴上说着“实验性”,行动却很诚实。谷歌这次为 DiffusionGemma 配备的资源和生态支持,显然不只是为了展示一个技术 Demo。从模型到推理框架,再到硬件生态,DiffusionGemma 已经获得了足够多的支撑。至于它最终能否挑战自回归模型的主流地位,目前还没有定论。但至少,谷歌已经将这条路真正开源了。
