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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

3.9GB4bitで動かすのに要るメモリ(会話8,192トークン分込み)
VRAM 6GB実用になるいちばん安いGPU: GeForce RTX 3060 Laptop
8GB実用になるいちばん小さいMac: M2(8GB)
131,072最大コンテキスト(学習時)

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
1.4GB1.0GB2.9GBVRAM 4GB〜8GB〜
2bit(Q2_K)
品質劣化大。最後の手段
1.6GB1.0GB3.1GBVRAM 4GB〜8GB〜
3bit(IQ3_M)
メモリ優先
1.9GB1.0GB3.4GBVRAM 4GB〜8GB〜
3bit(Q3_K_M)
メモリ優先
2.0GB1.0GB3.5GBVRAM 6GB〜8GB〜
4bit(IQ4_XS)
Q4_K_Mより一回り小さい
2.1GB1.0GB3.6GBVRAM 6GB〜8GB〜
4bit(Q4_K_M)
標準。迷ったらこれ
2.3GB1.0GB3.9GBVRAM 6GB〜8GB〜
5bit(Q5_K_M)
品質重視
2.7GB1.0GB4.2GBVRAM 6GB〜8GB〜
6bit(Q6_K)
ほぼ無劣化
2.9GB1.0GB4.5GBVRAM 6GB〜8GB〜
8bit(Q8_0)
無劣化に近い
3.8GB1.0GB5.4GBVRAM 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
4,0960.5GB3.4GBVRAM 4GB〜8GB〜
8,192既定1.0GB3.9GBVRAM 6GB〜8GB〜
16,3842.0GB4.9GBVRAM 6GB〜8GB〜
32,7684.0GB6.9GBVRAM 8GB〜16GB〜
65,5368.0GB11GBVRAM 12GB〜18GB〜
131,07216GB19GBVRAM 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 3.8BMicrosoft5.8GBPhi-4-mini以前の3.8B。MIT。GPUなしのメモリ16GBでも動く
Gemma 3 4BGoogle3.2GB画像も読める小型。日本語も自然
Nemotron 3 Nano 4BNVIDIA3.4GBNVIDIA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 3BIBM3.3GBIBMの小型3B。Apache 2.0。GPUなしのメモリ8GBのPCでも動く
Qwen3-VL 4BAlibaba4.0GB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 4BAlibaba4.0GB4B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

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    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。

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