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Phi-4 14B を動かすPCスペック(必要VRAM・メモリ・速度の目安)

数学・推論に強い14B

11GB4bitで動かすのに要るメモリ(会話8,192トークン分込み)
VRAM 12GB実用になるいちばん安いGPU: GeForce RTX 3080 12GB
18GB実用になるいちばん小さいMac: M3 Pro(18GB)
16,384最大コンテキスト(学習時)

編集部の見立て

Microsoft Researchの14Bで、合成した教科書風のデータや学術書、選別した公開文書を使い、推論と論理に重点を置いて学習したと配布元は説明しています。主な想定は英語で、多言語データは全体の約8%。ライセンスはMITです。4bitに8kの文脈を足すと10.8GB。

RTX 3080 12GBなら推定66.8tok/s、12GBのRTX 5070 Ti Laptopで推定52.2tok/s。Macは18GBのM3 Proから動くものの推定12.7tok/sにとどまります。12GB級のGPUで、英語の数理や論理の問題を手元で解かせたい人向け。

量子化別の必要メモリ

ファイルサイズは Hugging Face(bartowski/phi-4-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(40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
4.8GB1.6GB7.0GBVRAM 8GB〜16GB〜
2bit(Q2_K)
品質劣化大。最後の手段
5.2GB1.6GB7.4GBVRAM 8GB〜16GB〜
3bit(IQ3_M)
メモリ優先
6.4GB1.6GB8.7GBVRAM 10GB〜16GB〜
3bit(Q3_K_M)
メモリ優先
6.9GB1.6GB9.1GBVRAM 10GB〜16GB〜
4bit(IQ4_XS)
Q4_K_Mより一回り小さい
7.4GB1.6GB9.7GBVRAM 11GB〜16GB〜
4bit(Q4_K_M)
標準。迷ったらこれ
8.4GB1.6GB11GBVRAM 12GB〜18GB〜
5bit(Q5_K_M)
品質重視
9.9GB1.6GB12GBVRAM 16GB〜24GB〜
6bit(Q6_K)
ほぼ無劣化
11GB1.6GB14GBVRAM 16GB〜24GB〜
8bit(Q8_0)
無劣化に近い
15GB1.6GB17GBVRAM 20GB〜32GB〜
16bit(F16)
元精度
27GB1.6GB30GBVRAM 32GB〜48GB〜

モデルの構造と、必要メモリの増え方

Phi-4 14BはMicrosoftが2024年12月に公開した14.66Bのモデルです。GGUFのヘッダには40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40層が全域注意で、KVヘッド10・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200KB(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1.6GB、学習時の上限16,384トークンまで伸ばすと3.1GB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

一番の制約は文脈長で、学習時の上限は16,384トークン。同じシリーズのPhi-4-miniが131,072トークンなのに対し、こちらは8分の1です。長い契約書や議事録を丸ごと渡す用途には向きません。全40層が全域注意で1トークン200KBと重く、上限まで使うと8k時より約1.56GB増えて12.4GB前後。

RTX 3080 12GBの実効11.5GBでは溢れるので、Q4_K_Mなら1万2,000トークン前後で止め、上限まで使うならIQ4_XS(7.4GB)に下げるのが現実的です。入力は文字だけ。日本語で使いたいなら、同じ14.66BのShisa V2.1 unphi4 14Bや、Qwen3 14Bと並べて選ぶ形になります。

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/phi-4-GGUF、元になったモデルはmicrosoft/phi-4です。

得意分野は推論(段階を踏んで考える処理)です。

同じMicrosoftのモデルでは、サイズの近いものにFara1.5 9B(8.95B)、Fara1.5 4B(4.21B)、Phi-4-mini 3.8B(3.84B)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)(8.4GB)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
4,0960.8GB10.0GBVRAM 11GB〜16GB〜
8,192既定1.6GB11GBVRAM 12GB〜18GB〜
16,3843.1GB12GBVRAM 16GB〜24GB〜

KVキャッシュをq8_0に量子化すると、16,384トークンでのKVは約3.1GBから約1.6GB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
Shisa V2.1 unphi4 14BShisa.AI11GBPhi-4系を日英バイリンガルに調整した14B。VRAM 12GB
ABEJA Qwen3 14B AgenticABEJA10GBエージェント用途と256Kの長文対応を名前に掲げた14B。4bitならVRAM 12GBに収まる
Qwen3 14BAlibaba10GBQ4ならVRAM 12GBに収まる。8Bとの差が体感できる中量級
DeepSeek-R1 Distill Qwen 14BDeepSeek11GBVRAM 12GB向け推論モデル
DeepSeek-R1 Distill Qwen 14B JapaneseCyberAgent11GBサイバーエージェントの日本語追加学習版
Qwen2.5-Coder 14BAlibaba11GBVRAM 12GB向けコードモデル

4bit(Q4_K_M)が動く機種と推定速度

4bit(Q4_K_M)なら73機種で20 tok/s以上、16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(73機種)

実用 8〜20 tok/s(16機種)

メモリに一部を逃がせば動く(28機種・CPUオフロード、PCのメモリ32GB想定)

動かない機種(16)を見る

今のPCのまま、Phi-4 14Bを動かすために足すもの

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NVMe SSD / 外付けSSD 2TB

Phi-4 14Bは4bit(IQ4_XS)で7.4GB、8bitのQ8_0なら15GB。精度違いを3種類そろえるだけで約21GB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。

GPUを1枚替える: RTX 5070(12GB)

「あと数GB足りない」を埋めるのに、PC一式を買い替える必要はありません。RTX 5070なら4bit(IQ4_XS)の11GBがVRAMに収まります。先に見るのは、今のケースに入る長さか、電源の容量と補助電源のコネクタが足りるかの2点です。

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Phi-4 14B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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よくある質問

Phi-4 14Bを動かすのに必要なVRAMは?

4bit量子化(4bit(Q4_K_M))でファイル8.4GB、8,192トークンのKVキャッシュを含めて約11GBが必要です。GPU単体ならGeForce RTX 3080 12GB(VRAM 12GB)から実用速度で動きます。

Phi-4 14BはMacで動く?

動きます。ユニファイドメモリ18GB以上のApple Silicon(例: Apple M3 Pro(18GB))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(27〜32Bクラス)に必要なPC / MacかWindowsか

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