Mistral Small 3.1 (24B) — 必要VRAM・量子化マトリクス & 推奨GPUガイド

Mistral Small 3.1 (24B)(Mistral、Apache-2.0)は常駐パラメータ 24B(トークンあたり有効 24B)、40 層、最大 131,072 コンテキストトークンに対応する グループ化クエリアテンション (GQA) 採用の Dense Transformer(密モデル) アーキテクチャです。

Mistral Small 3.1 (24B) インタラクティブ・メモリ & コンテキストシミュレーター

32,768 トークン

メモリ内訳 & メモリ帯域幅上限

ギリギリ収容 (>90%使用)
モデル重み: 67.2% KV: 24.8% Overhead: 8%
必要メモリ合計
20.16 GB
デバイスあたり割当量: 20.16 GB
モデル重み
13.55 GB
KVキャッシュ (FP16): 5.00 GB
推定単一ストリーム速度
29.4 tok/s
ランタイム & TPオーバーヘッド: 1.61 GB
OOM到達前の最大コンテキスト
53,954
トークン

アーキテクチャKV圧縮により単純なMHA FP16(20.00 GB)比で 75.0% 削減。

精度・量子化別 VRAMマトリクス(8K / 32K / 128K コンテキスト)

重み精度およびコンテキスト長ごとの必要GPUメモリ合計(batch = 1、FP16 KVキャッシュ)
精度 / 形式 実効 bpw 重みのみ 合計 @ 8K ctx 合計 @ 32K ctx 合計 @ 128K ctx 推奨構成 (@ 32K)
FP16 / BF16 16.00 bpw 44.70 GB 48.50 GB 52.25 GB 67.25 GB NVIDIA A100 80GB
FP8 8.50 bpw 23.75 GB 26.91 GB 30.66 GB 45.66 GB RTX 5090 32GB
Q8_0 8.50 bpw 23.75 GB 26.91 GB 30.66 GB 45.66 GB RTX 5090 32GB
Q6_K 6.56 bpw 18.33 GB 21.33 GB 25.08 GB 40.08 GB RTX 5090 32GB
Q5_K_M 5.69 bpw 15.90 GB 18.83 GB 22.58 GB 37.58 GB RTX 3090 24GB
Q4_K_M 4.85 bpw 13.55 GB 16.41 GB 20.16 GB 35.16 GB RTX 3090 24GB
AWQ INT4 4.50 bpw 12.57 GB 15.40 GB 19.15 GB 34.15 GB RTX 3090 24GB
IQ4_XS 4.25 bpw 11.87 GB 14.68 GB 18.43 GB 33.43 GB RTX 3090 24GB

ハードウェア互換性 & デコード速度(Mistral Small 3.1 (24B) @ Q4_K_M, 32K コンテキスト)

主要GPUおよびApple Siliconにおける収容判定、メモリ使用率、推定デコード速度
ハードウェア構成 メモリ & 帯域幅 必要量 (32K) 収容判定 推定デコード速度
RTX 3090 24GB 24 GB · 936 GB/s 20.16 GB (84%) ギリギリ収容 (>90%使用) 29.4 tok/s
RTX 4090 24GB 24 GB · 1008 GB/s 20.16 GB (84%) ギリギリ収容 (>90%使用) 31.7 tok/s
RTX 5090 32GB 32 GB · 1792 GB/s 20.16 GB (63%) 余裕で収容可能 56.3 tok/s
Apple M-Max 64GB 64 GB · 546 GB/s 19.62 GB (31%) 余裕で収容可能 16.1 tok/s
Mac Studio 128GB 128 GB · 546 GB/s 19.62 GB (15%) 余裕で収容可能 16.1 tok/s
Mac Studio 192GB 192 GB · 800 GB/s 19.62 GB (10%) 余裕で収容可能 23.6 tok/s
NVIDIA A100 80GB 80 GB · 2039 GB/s 20.16 GB (25%) 余裕で収容可能 67.8 tok/s
NVIDIA H100 80GB 80 GB · 3350 GB/s 20.16 GB (25%) 余裕で収容可能 111.4 tok/s

検証済み Transformer アーキテクチャ仕様

Checkpoint ID
mistralai/Mistral-Small-3.1-24B-Instruct-2503
Ollama Tag
mistral-small3.1:24b
License / Release
Apache-2.0 · 2025-Q1
構造 & アテンション
Dense Transformer(密モデル)
アテンション機構
グループ化クエリアテンション (GQA)
総パラメータ数 (B)
24B
有効パラメータ / Token (B)
24B
隠れ層数 (Layers) / 隠れ層次元 (Hidden Size)
40 / 5120
クエリヘッド数 / KVヘッド数
32Q / 8KV (d=128)
Vocab / Max Position
131,072 / 131,072

量子化フォーマットはパックされた整数重みに加えてブロック単位のスケール係数とゼロポイントを保持します。4bit GGUF の Q4_K_M はパラメータあたり平均 4.85 実効ビット(4.00ではない)、Q8_0 は平均 8.50 bpw を消費します。Mixture-of-Experts モデルではトークンごとのホストページングを防ぐため、ルーティング対象および共有エキスパートのすべてがメモリ上に常駐します。

標準的な Grouped-Query Attention は全層で 2 × L × H_kv × d_head × S × B × bytes_kv を確保します。DeepSeek Multi-head Latent Attention (MLA) はKeyとValueを L × (d_kv_lora + d_qk_rope) × S × B × bytes_kv へ圧縮し、長文脈メモリを90%以上削減します。ハイブリッド・スライディングウィンドウはローカル層の消費を min(S, window_size) に抑えつつグローバル層のみ S に比例して拡張します。

Mistral Small 3.1 (24B) 用 vLLM & Ollama クイック起動コマンド

vLLM CLI (RTX 3090 24GB)
vllm serve mistralai/Mistral-Small-3.1-24B-Instruct-2503 \
  --tensor-parallel-size 1 \
  --max-model-len 32768 \
  --max-num-seqs 8 \
  --gpu-memory-utilization 0.95 \
  --kv-cache-dtype fp8 \
  --enable-prefix-caching \
  --port 8000
Ollama Modelfile
# Save as Modelfile, then run: ollama create mistral-small-24b-custom -f Modelfile
FROM mistral-small3.1:24b
PARAMETER num_ctx 32768
PARAMETER num_batch 512
PARAMETER flash_attn true

# Environment variables for ollama serve:
# OLLAMA_NUM_PARALLEL=8 OLLAMA_FLASH_ATTENTION=1 OLLAMA_KV_CACHE_TYPE=q8_0 ollama serve

同系列・同規模のオープンウェイトモデルを比較