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
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 | 4.8GB | 1.6GB | 7.0GB | VRAM 8GB〜 | 16GB〜 |
| 2bit(Q2_K) 品質劣化大。最後の手段 | 5.2GB | 1.6GB | 7.4GB | VRAM 8GB〜 | 16GB〜 |
| 3bit(IQ3_M) メモリ優先 | 6.4GB | 1.6GB | 8.7GB | VRAM 10GB〜 | 16GB〜 |
| 3bit(Q3_K_M) メモリ優先 | 6.9GB | 1.6GB | 9.1GB | VRAM 10GB〜 | 16GB〜 |
| 4bit(IQ4_XS) Q4_K_Mより一回り小さい | 7.4GB | 1.6GB | 9.7GB | VRAM 11GB〜 | 16GB〜 |
| 4bit(Q4_K_M) 標準。迷ったらこれ | 8.4GB | 1.6GB | 11GB | VRAM 12GB〜 | 18GB〜 |
| 5bit(Q5_K_M) 品質重視 | 9.9GB | 1.6GB | 12GB | VRAM 16GB〜 | 24GB〜 |
| 6bit(Q6_K) ほぼ無劣化 | 11GB | 1.6GB | 14GB | VRAM 16GB〜 | 24GB〜 |
| 8bit(Q8_0) 無劣化に近い | 15GB | 1.6GB | 17GB | VRAM 20GB〜 | 32GB〜 |
| 16bit(F16) 元精度 | 27GB | 1.6GB | 30GB | VRAM 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 |
|---|---|---|---|---|
| 4,096 | 0.8GB | 10.0GB | VRAM 11GB〜 | 16GB〜 |
| 8,192既定 | 1.6GB | 11GB | VRAM 12GB〜 | 18GB〜 |
| 16,384 | 3.1GB | 12GB | VRAM 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 14B | Shisa.AI | 11GB | Phi-4系を日英バイリンガルに調整した14B。VRAM 12GB |
| ABEJA Qwen3 14B Agentic | ABEJA | 10GB | 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 14B | Alibaba | 10GB | Q4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 14B | DeepSeek | 11GB | VRAM 12GB向け推論モデル |
| DeepSeek-R1 Distill Qwen 14B Japanese | CyberAgent | 11GB | サイバーエージェントの日本語追加学習版 |
| Qwen2.5-Coder 14B | Alibaba | 11GB | VRAM 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)
- GeForce RTX 5090 約110 tok/s補正済み
- GeForce RTX 4090 約72 tok/s補正済み
- Apple M5 Ultra(96GB) 約71 tok/s推定
- Apple M5 Ultra(256GB) 約71 tok/s推定
- Apple M5 Ultra(512GB) 約71 tok/s推定
- GeForce RTX 5080 約70 tok/s補正済み
- GeForce RTX 5080 Laptop 約70 tok/s推定
- GeForce RTX 5070 Ti 約68 tok/s補正済み
- RTX 6000 Ada 約68 tok/s補正済み
- GeForce RTX 3080 12GB 約67 tok/s推定
- GeForce RTX 3080 Ti 約67 tok/s推定
- GeForce RTX 3090 Ti 約66 tok/s補正済み
- GeForce RTX 3090 約61 tok/s補正済み
- GeForce RTX 5090 Laptop 約61 tok/s補正済み
- Radeon RX 7900 XTX 約58 tok/s推定
- GeForce RTX 4080 SUPER 約57 tok/s補正済み
- GeForce RTX 4080 約55 tok/s補正済み
- GeForce RTX 5070 Ti Laptop 約52 tok/s推定
- GeForce RTX 4070 Ti SUPER 約51 tok/s補正済み
- Apple M5 Max(48GB) 約51 tok/s補正済み
- Apple M5 Max(64GB) 約51 tok/s補正済み
- Apple M5 Max(128GB) 約51 tok/s補正済み
- GeForce RTX 5070 約49 tok/s補正済み
- Radeon RX 7900 XT 約49 tok/s推定
- Apple M2 Ultra(64GB) 約48 tok/s補正済み
- Apple M2 Ultra(128GB) 約48 tok/s補正済み
- Apple M2 Ultra(192GB) 約48 tok/s補正済み
- Apple M3 Ultra(96GB) 約46 tok/s補正済み
- Apple M3 Ultra(256GB) 約46 tok/s補正済み
- Apple M3 Ultra(512GB) 約46 tok/s補正済み
- GeForce RTX 4090 Laptop 約45 tok/s推定
- Apple M5 Max(36GB) 約44 tok/s補正済み
- Apple M1 Ultra(64GB) 約43 tok/s補正済み
- Apple M1 Ultra(128GB) 約43 tok/s補正済み
- GeForce RTX 3080 Ti Laptop 約40 tok/s推定
- Radeon RX 9070 XT 約39 tok/s推定
- Apple M4 Max(48GB) 約39 tok/s補正済み
- Apple M4 Max(64GB) 約39 tok/s補正済み
- Apple M4 Max(128GB) 約39 tok/s補正済み
- Radeon RX 7800 XT 約38 tok/s推定
- ほか33機種
実用 8〜20 tok/s(16機種)
- RTX 2000 Ada 約20 tok/s補正済み
- Radeon RX 9060 XT 16GB 約19 tok/s推定
- Radeon RX 7600 XT 16GB 約18 tok/s推定
- Apple M2 Pro(32GB) 約17 tok/s補正済み
- Apple M1 Pro(32GB) 約16 tok/s補正済み
- AMD Ryzen AI Max+ 395(Strix Halo)(メモリ32GB) 約16 tok/s推定
- AMD Ryzen AI Max+ 395(Strix Halo)(メモリ64GB) 約16 tok/s推定
- AMD Ryzen AI Max+ 395(Strix Halo)(メモリ128GB) 約16 tok/s推定
- Apple M5(24GB) 約13 tok/s推定
- Apple M5(32GB) 約13 tok/s推定
- Apple M3 Pro(18GB) 約13 tok/s補正済み
- Apple M3 Pro(36GB) 約13 tok/s補正済み
- Apple M4(24GB) 約9.8 tok/s補正済み
- Apple M4(32GB) 約9.8 tok/s補正済み
- Apple M2(24GB) 約8.8 tok/s補正済み
- Apple M3(24GB) 約8.6 tok/s補正済み
遅い 動くが遅い(9機種)
- AMD Ryzen AI 300(Strix Point・Copilot+ PC)(メモリ32GB) 約7.3 tok/s推定
- AMD Ryzen AI 300(Strix Point・Copilot+ PC)(メモリ64GB) 約7.3 tok/s推定
- Intel Core Ultra 200V(Lunar Lake・Copilot+ PC)(メモリ32GB) 約6.2 tok/s推定
- Snapdragon X Elite(Copilot+ PC)(メモリ32GB) 約6.1 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4.1 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4.1 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4.1 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2.3 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2.3 tok/s推定
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)
- GeForce RTX 2080 Ti 約34 tok/s補正済み
- GeForce RTX 3080 10GB 約22 tok/s補正済み
- GeForce GTX 1080 Ti 約22 tok/s補正済み
- Intel Arc B570 約15 tok/s推定
- GeForce RTX 3070 Ti 約11 tok/s推定
- GeForce RTX 2080 SUPER 約11 tok/s推定
- GeForce RTX 2070 SUPER 約11 tok/s補正済み
- GeForce RTX 3070 Laptop 約11 tok/s推定
- GeForce RTX 3060 Ti 約11 tok/s推定
- GeForce RTX 3070 約11 tok/s推定
- GeForce RTX 5060 約11 tok/s推定
- GeForce RTX 5060 Ti 8GB 約11 tok/s推定
- GeForce RTX 2070 約11 tok/s推定
- GeForce RTX 2080 約11 tok/s推定
- GeForce RTX 5060 Laptop 約10 tok/s推定
- GeForce RTX 5070 Laptop 約10 tok/s推定
- GeForce RTX 4060 Ti 8GB 約9.8 tok/s補正済み
- GeForce RTX 5050 約9.6 tok/s推定
- GeForce RTX 2060 SUPER 約9.6 tok/s補正済み
- GeForce RTX 4060 約9.2 tok/s推定
- ほか8機種
動かない機種(16)を見る
- Apple M1(8GB) あと5.3GB
- Apple M1(16GB) あと0.1GB
- Apple M1 Pro(16GB) あと0.1GB
- Apple M2(8GB) あと5.3GB
- Apple M2(16GB) あと0.1GB
- Apple M2 Pro(16GB) あと0.1GB
- Apple M3(8GB) あと5.3GB
- Apple M3(16GB) あと0.1GB
- Apple M4(16GB) あと0.1GB
- Apple M5(16GB) あと0.1GB
- 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5.3GB
- 一般的なデスクトップ/ノートPC(DDR4-3200・GPUなし)(メモリ16GB) あと0.1GB
- 一般的なデスクトップ/ノートPC(DDR5-5600・GPUなし)(メモリ16GB) あと0.1GB
- Intel Core Ultra 200V(Lunar Lake・Copilot+ PC)(メモリ16GB) あと0.1GB
- AMD Ryzen AI 300(Strix Point・Copilot+ PC)(メモリ16GB) あと0.1GB
- Snapdragon X Elite(Copilot+ PC)(メモリ16GB) あと0.1GB
今のPCのまま、Phi-4 14Bを動かすために足すもの
PR: 以下はAmazonアソシエイトの広告リンクを含みます。価格の目安は執筆時点のもので変動します。価格・在庫はリンク先でご確認ください。
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。
ローカルLLM / AIエージェント入門書
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。
Phi-4 14Bを動かせるPC・Macを今日買うなら
PR: 以下はAmazonアソシエイトの広告リンクを含みます。価格の目安は執筆時点のもので変動します。価格・在庫はリンク先でご確認ください。
RTX 5070(12GB)デスクトップ・メモリ32GB
SDXLの画像生成が快適。14BクラスのローカルLLMがGPUだけで動く
RTX 5070(VRAM 12GB)・メモリ32GB・NVMe 1TB ・ 目安 20〜28万円
要件を満たす中で最も手頃
RTX 5070 Ti(16GB)デスクトップ・メモリ32GB
FLUX、27B級のMoE型、gpt-oss-20bまで。ローカルAIの定番
RTX 5070 Ti(VRAM 16GB)・メモリ32GB・NVMe 2TB・電源750W ・ 目安 28〜38万円
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
M4 Pro・ユニファイドメモリ48GB・SSD 1TB・帯域273GB/s ・ 目安 30〜36万円
Macで同じ仕事をするなら
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