Phi-4-mini 3.8B を動かすPCスペック(必要VRAM・メモリ・速度の目安)
GPUなしでも動く小型
編集部の見立て
Microsoftが合成データと選別したWeb文書で学習した3.84Bです。配布元は主な用途として、メモリや計算資源が限られる環境、応答の遅れが許されない場面、数学と論理の推論を挙げています。ファイルはQ4_K_Mで2.3GB、8kまでの会話なら3.9GBに収まります。
GPUなしのRyzen AI 300(16GB)でも推定23.8tok/sと快適側に入り、Apple M2(8GB)で推定28.9tok/s、RTX 2060 6GBなら推定80.4tok/sです。GPUを持たないノートで、計算や手順の確認を手元で済ませたい人に合います。
量子化別の必要メモリ
ファイルサイズは Hugging Face(bartowski/microsoft_Phi-4-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 | 1.4GB | 1.0GB | 2.9GB | VRAM 4GB〜 | 8GB〜 |
| 2bit(Q2_K) 品質劣化大。最後の手段 | 1.6GB | 1.0GB | 3.1GB | VRAM 4GB〜 | 8GB〜 |
| 3bit(IQ3_M) メモリ優先 | 1.9GB | 1.0GB | 3.4GB | VRAM 4GB〜 | 8GB〜 |
| 3bit(Q3_K_M) メモリ優先 | 2.0GB | 1.0GB | 3.5GB | VRAM 6GB〜 | 8GB〜 |
| 4bit(IQ4_XS) Q4_K_Mより一回り小さい | 2.1GB | 1.0GB | 3.6GB | VRAM 6GB〜 | 8GB〜 |
| 4bit(Q4_K_M) 標準。迷ったらこれ | 2.3GB | 1.0GB | 3.9GB | VRAM 6GB〜 | 8GB〜 |
| 5bit(Q5_K_M) 品質重視 | 2.7GB | 1.0GB | 4.2GB | VRAM 6GB〜 | 8GB〜 |
| 6bit(Q6_K) ほぼ無劣化 | 2.9GB | 1.0GB | 4.5GB | VRAM 6GB〜 | 8GB〜 |
| 8bit(Q8_0) 無劣化に近い | 3.8GB | 1.0GB | 5.4GB | VRAM 6GB〜 | 16GB〜 |
モデルの構造と、必要メモリの増え方
Phi-4-mini 3.8BはMicrosoftが2025年2月に公開した3.84B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8・head次元128。
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128KB(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1.0GB、学習時の上限131,072トークンまで伸ばすと16GBです。
このモデルを実際に使うなら
同じ4B前後でも、文脈を伸ばしたときの重さはまるで違います。全32層が全域注意なので1トークン128KB。Gemma 3 4Bの20KBの6倍以上で、32,768トークンでKVだけ約4GB、上限131,072トークンでは約16GBと本体の7倍近くに膨らみます。
8kのままなら3.9GBで済むので、長い資料を読ませるより短い質問を重ねる使い方が向く。Phi-3系から語彙を増やして多言語に寄せ、関数呼び出しにも手を入れたと説明されています。ただし配布元は言語による性能差にも触れているので、日本語の業務に組み込むなら事前の確認が要ります。
比べる相手はQwen3 4BとSarashina2.2 3B、同じシリーズのPhi-4 14Bです。
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/microsoft_Phi-4-mini-instruct-GGUF、元になったモデルはmicrosoft/Phi-4-mini-instructです。
同じMicrosoftのモデルでは、サイズの近いものにPhi-3.5-mini 3.8B(3.82B)、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)(2.3GB)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 | 0.5GB | 3.4GB | VRAM 4GB〜 | 8GB〜 |
| 8,192既定 | 1.0GB | 3.9GB | VRAM 6GB〜 | 8GB〜 |
| 16,384 | 2.0GB | 4.9GB | VRAM 6GB〜 | 8GB〜 |
| 32,768 | 4.0GB | 6.9GB | VRAM 8GB〜 | 16GB〜 |
| 65,536 | 8.0GB | 11GB | VRAM 12GB〜 | 18GB〜 |
| 131,072 | 16GB | 19GB | VRAM 20GB〜 | 32GB〜 |
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4.0GBから約2.0GB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-3.5-mini 3.8B | Microsoft | 5.8GB | Phi-4-mini以前の3.8B。MIT。GPUなしのメモリ16GBでも動く |
| 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131機種で20 tok/s以上、6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(131機種)
- GeForce RTX 5090 約370 tok/s補正済み
- GeForce RTX 4090 約240 tok/s補正済み
- Apple M5 Ultra(96GB) 約230 tok/s推定
- Apple M5 Ultra(256GB) 約230 tok/s推定
- Apple M5 Ultra(512GB) 約230 tok/s推定
- GeForce RTX 5080 約230 tok/s補正済み
- GeForce RTX 5080 Laptop 約230 tok/s推定
- GeForce RTX 5070 Ti 約220 tok/s補正済み
- RTX 6000 Ada 約220 tok/s補正済み
- GeForce RTX 3080 12GB 約220 tok/s推定
- GeForce RTX 3080 Ti 約220 tok/s推定
- GeForce RTX 3090 Ti 約220 tok/s補正済み
- GeForce RTX 3090 約200 tok/s補正済み
- GeForce RTX 5090 Laptop 約200 tok/s補正済み
- Radeon RX 7900 XTX 約190 tok/s推定
- GeForce RTX 4080 SUPER 約190 tok/s補正済み
- GeForce RTX 4080 約180 tok/s補正済み
- GeForce RTX 3080 10GB 約180 tok/s補正済み
- GeForce RTX 5070 Ti Laptop 約170 tok/s推定
- GeForce RTX 4070 Ti SUPER 約170 tok/s補正済み
- Apple M5 Max(48GB) 約170 tok/s補正済み
- Apple M5 Max(64GB) 約170 tok/s補正済み
- Apple M5 Max(128GB) 約170 tok/s補正済み
- GeForce RTX 5070 約160 tok/s補正済み
- Radeon RX 7900 XT 約160 tok/s推定
- Apple M2 Ultra(64GB) 約160 tok/s補正済み
- Apple M2 Ultra(128GB) 約160 tok/s補正済み
- Apple M2 Ultra(192GB) 約160 tok/s補正済み
- Apple M3 Ultra(96GB) 約150 tok/s補正済み
- Apple M3 Ultra(256GB) 約150 tok/s補正済み
- Apple M3 Ultra(512GB) 約150 tok/s補正済み
- GeForce RTX 4090 Laptop 約150 tok/s推定
- GeForce RTX 3070 Ti 約150 tok/s推定
- Apple M5 Max(36GB) 約140 tok/s補正済み
- Apple M1 Ultra(64GB) 約140 tok/s補正済み
- Apple M1 Ultra(128GB) 約140 tok/s補正済み
- GeForce RTX 2080 Ti 約140 tok/s補正済み
- GeForce RTX 3080 Ti Laptop 約130 tok/s推定
- Radeon RX 9070 XT 約130 tok/s推定
- Apple M4 Max(48GB) 約130 tok/s補正済み
- ほか91機種
実用 8〜20 tok/s(6機種)
- Apple M1(8GB) 約18 tok/s補正済み
- Apple M1(16GB) 約18 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13 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13 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13 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13 tok/s推定
遅い 動くが遅い(4機種)
- 一般的なデスクトップ/ノートPC(DDR4-3200・GPUなし)(メモリ8GB) 約7.6 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16GB) 約7.6 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7.6 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7.6 tok/s推定
メモリに一部を逃がせば動く(1機種・CPUオフロード、PCのメモリ32GB想定)
- GeForce RTX 3050 Laptop 約39 tok/s推定
動かない機種(0)を見る
今のPCのまま、Phi-4-mini 3.8Bを動かすために足すもの
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NVMe SSD / 外付けSSD 2TB
Phi-4-mini 3.8Bは4bit(IQ4_XS)で2.1GB、8bitのQ8_0なら3.8GB。精度違いを3種類そろえるだけで約5.9GB使います。何本か試すうちに、まず内蔵SSDが先に埋まります。Macは内蔵を増設できないので外付けが前提です。
ローカルLLM / AIエージェント入門書
Phi-4-mini 3.8BのようなGGUF版のモデルを落として動かす手順、量子化の選び方、Ollama と LM Studio の使い分けは、一冊まとまったものを手元に置くと早い。
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RTX 5070(12GB)デスクトップ・メモリ32GB
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RTX 5070(VRAM 12GB)・メモリ32GB・NVMe 1TB ・ 目安 20〜28万円
将来の用途拡張(大きなモデル・並列エージェント)に余裕
Mac mini M4 Pro(メモリ48GB・SSD 1TB)
30BクラスのローカルLLMとエージェント並列運用を1台で。コスパの中心
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Macで同じ仕事をするなら
よくある質問
Phi-4-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2.3GB、8,192トークンのKVキャッシュを含めて約3.9GBが必要です。GPU単体ならGeForce RTX 3060 Laptop(VRAM 6GB)から実用速度で動きます。
Phi-4-mini 3.8BはMacで動く?
動きます。ユニファイドメモリ8GB以上のApple Silicon(例: Apple M2(8GB))なら、4bit量子化で実用的な速さが出ます。
このクラスの選び方: ローカルLLM(8Bクラス)に必要なPC / MacかWindowsか