Phi-3.5-mini 3.8B を動かすPCスペック(必要VRAM・メモリ・速度の目安)
Phi-4-mini以前の3.8B。MIT。GPUなしのメモリ16GBでも動く
編集部の見立て
Microsoftが2024年8月に出した3.8Bで、半年後のPhi-4-miniと大きさはほぼ同じです。違いはKVの重さ。このモデルのKVは1トークン384KBで、Phi-4-miniの128KBの3倍あります。そのため8kの文脈込みで4bitでも5.8GBになり、Phi-4-mini(3.9GB)なら入るRTX 2060 6GBには収まりません。
RTX 3070 Tiで推定110.1tok/s、M2 Pro(16GB)で推定41.2tok/s。すでにPhi-3.5を組み込んだ仕組みを持つ人以外は、Phi-4-miniから入るほうが機材を選びません。
量子化別の必要メモリ
ファイルサイズは Hugging Face(bartowski/Phi-3.5-mini-instruct-GGUF) に置かれている実際のファイルサイズです。KVキャッシュ(会話の作業メモリ)は8,192トークン・fp16として、モデルの構造(32層)から計算しています。必要メモリの合計には計算用のバッファも含めています。
| 量子化 | ファイル | KVキャッシュ(8k) | 必要合計 | GPUなら | Macなら |
|---|---|---|---|---|---|
| 2bit(IQ2_M) 品質劣化大。最後の手段 | 1.2GB | 3.0GB | 4.8GB | VRAM 6GB〜 | 8GB〜 |
| 2bit(Q2_K) 品質劣化大。最後の手段 | 1.3GB | 3.0GB | 4.9GB | VRAM 6GB〜 | 8GB〜 |
| 3bit(IQ3_M) メモリ優先 | 1.7GB | 3.0GB | 5.3GB | VRAM 6GB〜 | 8GB〜 |
| 3bit(Q3_K_M) メモリ優先 | 1.8GB | 3.0GB | 5.4GB | VRAM 6GB〜 | 8GB〜 |
| 4bit(IQ4_XS) Q4_K_Mより一回り小さい | 1.9GB | 3.0GB | 5.5GB | VRAM 6GB〜 | 16GB〜 |
| 4bit(Q4_K_M) 標準。迷ったらこれ | 2.2GB | 3.0GB | 5.8GB | VRAM 8GB〜 | 16GB〜 |
| 5bit(Q5_K_M) 品質重視 | 2.6GB | 3.0GB | 6.2GB | VRAM 8GB〜 | 16GB〜 |
| 6bit(Q6_K) ほぼ無劣化 | 2.9GB | 3.0GB | 6.5GB | VRAM 8GB〜 | 16GB〜 |
| 8bit(Q8_0) 無劣化に近い | 3.8GB | 3.0GB | 7.4GB | VRAM 8GB〜 | 16GB〜 |
モデルの構造と、必要メモリの増え方
Phi-3.5-mini 3.8BはMicrosoftが2024年8月に公開した3.82Bのモデルです。GGUFのヘッダには32層と書かれており、全パラメータを毎回読み出すdense型なので、生成速度はファイルサイズとメモリ帯域幅でほぼ決まります。全32層が全域注意で、KVヘッド32・head次元96。
KVキャッシュはトークン数に正比例して増えます。1トークンあたりのKVキャッシュは約384KB(fp16)で、コンテキスト長にそのまま比例します。実際の値は、8,192トークンで3.0GB、学習時の上限131,072トークンまで伸ばすと48GBです。
ライセンス表記: mit(層数と窓の大きさはGGUFヘッダから取得)
このモデルを実際に使うなら
文脈は128Kまで受け付けますが、その上限を使うとKVだけで48GBになります。32kでも12GBで、Q4_K_Mの2.2GBの5倍を超える重さ。16GBのMacやGPUで長い資料を読ませるなら、8k〜16kに抑えるのが現実的です。配布元が想定する使いどころは、メモリや計算量に制約のある環境と、応答の遅れが許されない場面、それにコード・数学・論理の推論。
ライセンスはMITで条件は軽めです。後継のPhi-4-miniは、配布元の説明では語彙を増やして多言語への対応を広げ、関数呼び出しも学習しています。ツール連携まで考えるなら、そちらを先に見ておきましょう。
このモデルの系統
GGUFヘッダに書かれたアーキテクチャはphi3で、当サイト収録の204モデル中3本が同じ系統です。Phi系。小さいサイズで性能を出す方向に振った系統です。
配布元はbartowski/Phi-3.5-mini-instruct-GGUF、元になったモデルはmicrosoft/Phi-3.5-mini-instructです。
同じMicrosoftのモデルでは、サイズの近いものにPhi-4-mini 3.8B(3.84B)、Fara1.5 4B(4.21B)、Fara1.5 9B(8.95B)があります。
コンテキスト長を伸ばすと必要メモリはどう増えるか
長い文書を渡す、会話を続ける、コードベース全体を読ませる。こうした使い方ではコンテキスト長を伸ばしますが、その分KVキャッシュがメモリを食います。4bit(Q4_K_M)(2.2GB)を前提に、コンテキスト長ごとの必要メモリを計算しました。全層が全域注意なので、コンテキスト長に比例してKVが増えます。
| コンテキスト | KVキャッシュ | 必要合計 | 必要なGPU | 必要なMac |
|---|---|---|---|---|
| 4,096 | 1.5GB | 4.3GB | VRAM 6GB〜 | 8GB〜 |
| 8,192既定 | 3.0GB | 5.8GB | VRAM 8GB〜 | 16GB〜 |
| 16,384 | 6.0GB | 8.8GB | VRAM 10GB〜 | 16GB〜 |
| 32,768 | 12GB | 15GB | VRAM 16GB〜 | 24GB〜 |
| 65,536 | 24GB | 27GB | VRAM 32GB〜 | 48GB〜 |
| 131,072 | 48GB | 51GB | GPU単体では不可 | 96GB〜 |
KVキャッシュをq8_0に量子化すると、32,768トークンでのKVは約12GBから約6.0GBに減ります(品質はわずかに落ちます)。
同じサイズ帯の他のモデル
| モデル | 開発元 | 4bitで必要 | 一言 |
|---|---|---|---|
| Phi-4-mini 3.8B | Microsoft | 3.9GB | GPUなしでも動く小型 |
| Gemma 3 4B | 3.2GB | 画像も読める小型。日本語も自然 | |
| Nemotron 3 Nano 4B | NVIDIA | 3.4GB | NVIDIAのハイブリッド構造の4B。KVキャッシュが小さく長文向き。GPUなしのメモリ8GBでも動く |
| Granite 4.2 3B | IBM | 3.3GB | IBMの小型3B。Apache 2.0。GPUなしのメモリ8GBのPCでも動く |
| Qwen3-VL 4B | Alibaba | 4.0GB | 画像・画面を読ませる小型の4B。GPUなしのメモリ8GBでも動く |
| Qwen3 4B | Alibaba | 4.0GB | 4Bながら日本語が破綻しにくい。メモリ8GBのノートでも動く入門向け |
4bit(Q4_K_M)が動く機種と推定速度
4bit(Q4_K_M)なら119機種で20 tok/s以上、12機種で8〜20 tok/s(テキスト生成の推定・計算方法)。
快適 20 tok/s以上(119機種)
- GeForce RTX 5090 約280 tok/s補正済み
- GeForce RTX 4090 約180 tok/s補正済み
- Apple M5 Ultra(96GB) 約180 tok/s推定
- Apple M5 Ultra(256GB) 約180 tok/s推定
- Apple M5 Ultra(512GB) 約180 tok/s推定
- GeForce RTX 5080 約170 tok/s補正済み
- GeForce RTX 5080 Laptop 約170 tok/s推定
- GeForce RTX 5070 Ti 約170 tok/s補正済み
- RTX 6000 Ada 約170 tok/s補正済み
- GeForce RTX 3080 12GB 約170 tok/s推定
- GeForce RTX 3080 Ti 約170 tok/s推定
- GeForce RTX 3090 Ti 約160 tok/s補正済み
- GeForce RTX 3090 約150 tok/s補正済み
- GeForce RTX 5090 Laptop 約150 tok/s補正済み
- Radeon RX 7900 XTX 約140 tok/s推定
- GeForce RTX 4080 SUPER 約140 tok/s補正済み
- GeForce RTX 4080 約140 tok/s補正済み
- GeForce RTX 3080 10GB 約130 tok/s補正済み
- GeForce RTX 5070 Ti Laptop 約130 tok/s推定
- GeForce RTX 4070 Ti SUPER 約130 tok/s補正済み
- Apple M5 Max(48GB) 約120 tok/s補正済み
- Apple M5 Max(64GB) 約120 tok/s補正済み
- Apple M5 Max(128GB) 約120 tok/s補正済み
- GeForce RTX 5070 約120 tok/s補正済み
- Radeon RX 7900 XT 約120 tok/s推定
- Apple M2 Ultra(64GB) 約120 tok/s補正済み
- Apple M2 Ultra(128GB) 約120 tok/s補正済み
- Apple M2 Ultra(192GB) 約120 tok/s補正済み
- Apple M3 Ultra(96GB) 約110 tok/s補正済み
- Apple M3 Ultra(256GB) 約110 tok/s補正済み
- Apple M3 Ultra(512GB) 約110 tok/s補正済み
- GeForce RTX 4090 Laptop 約110 tok/s推定
- GeForce RTX 3070 Ti 約110 tok/s推定
- Apple M5 Max(36GB) 約110 tok/s補正済み
- Apple M1 Ultra(64GB) 約110 tok/s補正済み
- Apple M1 Ultra(128GB) 約110 tok/s補正済み
- GeForce RTX 2080 Ti 約100 tok/s補正済み
- GeForce RTX 3080 Ti Laptop 約98 tok/s推定
- Radeon RX 9070 XT 約97 tok/s推定
- Apple M4 Max(48GB) 約97 tok/s補正済み
- ほか79機種
実用 8〜20 tok/s(12機種)
- AMD Ryzen AI 300(Strix Point・Copilot+ PC)(メモリ16GB) 約18 tok/s推定
- AMD Ryzen AI 300(Strix Point・Copilot+ PC)(メモリ32GB) 約18 tok/s推定
- AMD Ryzen AI 300(Strix Point・Copilot+ PC)(メモリ64GB) 約18 tok/s推定
- Intel Core Ultra 200V(Lunar Lake・Copilot+ PC)(メモリ16GB) 約15 tok/s推定
- Intel Core Ultra 200V(Lunar Lake・Copilot+ PC)(メモリ32GB) 約15 tok/s推定
- Snapdragon X Elite(Copilot+ PC)(メモリ16GB) 約15 tok/s推定
- Snapdragon X Elite(Copilot+ PC)(メモリ32GB) 約15 tok/s推定
- Apple M1(16GB) 約14 tok/s補正済み
- 一般的なデスクトップ/ノートPC(DDR5-5600・GPUなし)(メモリ16GB) 約10 tok/s推定
- 一般的なデスクトップ/ノートPC(DDR5-5600・GPUなし)(メモリ32GB) 約10 tok/s推定
- 一般的なデスクトップ/ノートPC(DDR5-5600・GPUなし)(メモリ64GB) 約10 tok/s推定
- 一般的なデスクトップ/ノートPC(DDR5-5600・GPUなし)(メモリ128GB) 約10 tok/s推定
遅い 動くが遅い(3機種)
- 一般的なデスクトップ/ノートPC(DDR4-3200・GPUなし)(メモリ16GB) 約5.8 tok/s推定
- 一般的なデスクトップ/ノートPC(DDR4-3200・GPUなし)(メモリ32GB) 約5.8 tok/s推定
- 一般的なデスクトップ/ノートPC(DDR4-3200・GPUなし)(メモリ64GB) 約5.8 tok/s推定
メモリに一部を逃がせば動く(4機種・CPUオフロード、PCのメモリ32GB想定)
- GeForce RTX 3060 Laptop 約51 tok/s推定
- GeForce RTX 2060 6GB 約48 tok/s推定
- GeForce RTX 4050 Laptop 約36 tok/s補正済み
- GeForce RTX 3050 Laptop 約18 tok/s推定
動かない機種(4)を見る
- Apple M1(8GB) あと0.4GB
- Apple M2(8GB) あと0.4GB
- Apple M3(8GB) あと0.4GB
- 一般的なデスクトップ/ノートPC(DDR4-3200・GPUなし)(メモリ8GB) あと0.4GB
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よくある質問
Phi-3.5-mini 3.8Bを動かすのに必要なVRAMは?
4bit量子化(4bit(Q4_K_M))でファイル2.2GB、8,192トークンのKVキャッシュを含めて約5.8GBが必要です。GPU単体ならGeForce RTX 3070 Ti(VRAM 8GB)から実用速度で動きます。
Phi-3.5-mini 3.8BはMacで動く?
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