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DiffusionGemma:一次生成 256 個 token,H100 跑到每秒 1000 次,但 MacBook 用戶沒份

Google 今天開源 DiffusionGemma——一個不靠自回歸、一次生成 256 個 token 的文字擴散模型。H100 上每秒破千 token、比 Gemma 4 快 4 倍。但品質明顯落後 Gemma 4,而且 MacBook 用戶加速效果是零。

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Google 今天開源 DiffusionGemma(Apache 2.0):單張 H100 每秒生成超過 1000 個 token,比 Gemma 4 快 4 倍。但 AIME 2026 從 88.3% 掉到 69.1%,品質差距超過 19 個百分點。

DiffusionGemmaGemma 4 26B
速度⚡ 快 4x(H100 1000+ tok/s)一般(~250 tok/s)
品質全面落後 5–20pp標準
適用硬體NVIDIA GPU only所有平台

這不是 Gemma 4 的替代品——是用品質換速度的架構實驗。

文字擴散是什麼

一般的語言模型(GPT、Gemma、Llama)都是自回歸的:每次只生成一個 token,生成完才能生成下一個。這個設計讓 GPU 大部分時間在等記憶體,不是在算。

DiffusionGemma 走另一條路——借鑑圖像擴散模型(像 Stable Diffusion)的邏輯:

  1. 先把 256 個 token 的「畫布」全部填上雜訊
  2. 對整個畫布做雙向注意力(每個 token 可以看到所有其他 token)
  3. 把模型確定的 token 留下,不確定的重新加雜訊
  4. 重複步驟 2–3,直到整個畫布穩定
  5. 畫布完成後加入 KV Cache,繼續生成下一個 256-token 畫布
graph TD
    A[256-token 畫布:填入雜訊] --> B[雙向注意力:所有 token 互相參照]
    B --> C{去噪判斷}
    C -->|模型確定的| D[保留該 token]
    C -->|不確定的| E[重新加雜訊]
    D --> F{整張畫布穩定?}
    E --> B
    F -->|否| B
    F -->|是| G[畫布完成 → 加入 KV Cache]
    G --> H[生成下一個 256-token 畫布]
    H --> A

關鍵差別:256 個 token 同時計算,GPU 一直在算,不在等。這才是速度的來源——瓶頸從記憶體頻寬移到了純算力。

架構細節

DiffusionGemma 建在 Gemma 4 26B A4B 的 MoE 架構上(來源:HuggingFace 模型卡、NVIDIA blog):

規格數值
總參數25.2B
推論時啟動參數3.8B
Canvas 長度256 tokens
Context 長度最長 256K tokens
專家數8 active / 128 total
Vision encoder~550M 參數
量化後 VRAM18GB(BF16/NVFP4)

MoE 的意思是:雖然模型有 25.2B 參數,每次推論只有 3.8B 在運作。和 Gemma 4 26B A4B 的設計相同,DiffusionGemma 只是把自回歸解碼換掉了。

輸入支援:文字、圖像。輸出只有文字。

速度實測(來源:Google Blog、NVIDIA blog)

硬體速度
NVIDIA H1001,000+ tokens/sec
NVIDIA RTX 5090700+ tokens/sec
NVIDIA DGX Spark150 tokens/sec

4x 加速只在算力密集(compute-bound)的硬體上有效。需要 NVIDIA 這類的 dedicated GPU。

Apple Silicon 沒有加速。 Google Blog 直接說明:蘋果晶片是 memory-bandwidth-bound 架構,瓶頸和自回歸模型一樣,DiffusionGemma 的設計對它沒有幫助。換句話說,M4 Max 跑 DiffusionGemma 不會比跑 Gemma 4 快。

如果你想在本地跑 DiffusionGemma,需要量化後 18GB 以上 VRAM 的 NVIDIA GPU——麗臺 RTX PRO 4500 Blackwell 32GB 這個級別才合適。

品質的代價

速度有了,品質怎樣?Hugging Face 模型卡列出和 Gemma 4 26B 的對比(均為 instruction-tuned 版本):

BenchmarkDiffusionGemmaGemma 4 26B
MMLU Pro77.6%82.6%
GPQA Diamond73.2%82.3%
AIME 202669.1%88.3%
LiveCodeBench v669.1%77.1%
MMMLU(多語言)81.5%86.3%
BigBench Extra Hard47.6%64.8%
MMMU Pro(視覺)54.3%73.8%

七項 benchmark 全數落後,差距 5–20 百分點。最痛的兩刀:數學推理(AIME -19.2pp) 與 視覺理解(MMMU Pro -19.5pp)。Google 自己說得很直白:「DiffusionGemma 以速度換品質,生產環境推薦繼續用 Gemma 4。」

唯一例外:HLE(Humanity's Last Exam)no tools,DiffusionGemma 11.0% vs Gemma 4 8.7%反而贏。但兩邊絕對分數都低,統計意義有限。

適合什麼任務

雙向注意力讓 DiffusionGemma 在某些任務上有結構性優勢:

✅ 代碼補全(code infilling) — 填充空白時可同時看前後文,比從左到右生成更自然 ✅ 行內編輯(inline editing) — 修改片段不需重新生成整段 ✅ 非線性結構輸出 — Markdown 格式化、氨基酸序列、數學圖形,並行自我修正效果更好

❌ 不適合:高品質長文生成、複雜推理、視覺理解——這些繼續用 Gemma 4

現在怎麼拿

Apache 2.0,可以商業使用:

  • Hugging Face:google/diffusiongemma-26B-A4B-it
  • Kaggle Model Hub
  • Vertex Model Garden
  • NVIDIA NIM(API 形式,OpenAI 相容格式)

快 4 倍換來的是什麼

說實話,DiffusionGemma 現在更像是一個研究成果的公開展示,而不是馬上要用的工具。

架構上這是一步真正的突破——把擴散模型的邏輯搬到文字生成,256 個 token 同時算,讓 H100 跑到每秒 1000 次。這在開源模型裡從來沒有過。

但 Apple Silicon 用戶完全沒有好處,而能跑得快的硬體(H100、RTX 5090)本來就不是大多數人手邊的東西。

如果你有 NVIDIA GPU → 現在就上 Hugging Face 試 google/diffusiongemma-26B-A4B-it,專注速度優先的任務(code infilling、平行結構輸出)。 如果你用 Mac 或呼叫 API → 等後續版本品質追上再說,Gemma 4 還是更穩的選擇。