Microsoft Phi-4 (14B) — VRAM 요구사항, 양자화 매트릭스 & GPU 가이드

Microsoft Phi-4 (14B)(Microsoft Phi, MIT)은 상주 파라미터 14.7B(토큰당 활성 14.7B), 40개 레이어, 최대 16,384 컨텍스트 토큰을 지원하는 그룹 쿼리 어텐션 (GQA) 기반 Dense Transformer (밀집 모델) 아키텍처입니다.

대화형 Microsoft Phi-4 (14B) 메모리 & 컨텍스트 시뮬레이터

32,768 토큰

메모리 세부 내역 & 대역폭 상한

여유 있게 적재
모델 가중치: 51.9% KV: 39.1% Overhead: 9%
총 필요 메모리
16.00 GB
디바이스당 할당량: 16.00 GB
모델 가중치
8.30 GB
KV 캐시 (FP16): 6.25 GB
추정 단일 스트림 디코딩
37.5 tok/s
런타임 & TP 오버헤드: 1.45 GB
OOM 이전 최대 컨텍스트
71,519
토큰

아키텍처 KV 압축으로 단순 MHA FP16(25.00 GB) 대비 75.0% 절감.

정밀도 & 양자화별 VRAM 매트릭스 (8K / 32K / 128K 컨텍스트)

가중치 정밀도 및 컨텍스트 길이별 총 필요 GPU 메모리 (batch = 1, FP16 KV 캐시)
정밀도 / 포맷 유효 bpw 가중치 단독 합계 @ 8K ctx 합계 @ 32K ctx 합계 @ 128K ctx 권장 등급 (@ 32K)
FP16 / BF16 16.00 bpw 27.38 GB 30.97 GB 35.65 GB 54.40 GB Apple M4 Pro 48GB
FP8 8.50 bpw 14.55 GB 17.75 GB 22.43 GB 41.18 GB RTX 3090 24GB
Q8_0 8.50 bpw 14.55 GB 17.75 GB 22.43 GB 41.18 GB RTX 3090 24GB
Q6_K 6.56 bpw 11.23 GB 14.33 GB 19.02 GB 37.77 GB RTX 3090 24GB
Q5_K_M 5.69 bpw 9.74 GB 12.79 GB 17.48 GB 36.23 GB RTX 3090 24GB
Q4_K_M 4.85 bpw 8.30 GB 11.31 GB 16.00 GB 34.75 GB RTX 3090 24GB
AWQ INT4 4.50 bpw 7.70 GB 10.70 GB 15.38 GB 34.13 GB RTX 4060 Ti 16GB
IQ4_XS 4.25 bpw 7.27 GB 10.26 GB 14.94 GB 33.69 GB RTX 4060 Ti 16GB

하드웨어 호환성 & 디코딩 속도 (Microsoft Phi-4 (14B) @ Q4_K_M, 32K 컨텍스트)

주요 GPU 및 Apple Silicon에서의 적재 판정, 메모리 사용률 및 추정 디코딩 처리량
하드웨어 등급 메모리 & 대역폭 필요량 (32K) 적재 판정 추정 디코딩 속도
RTX 3090 24GB 24 GB · 936 GB/s 16.00 GB (67%) 여유 있게 적재 37.5 tok/s
RTX 4090 24GB 24 GB · 1008 GB/s 16.00 GB (67%) 여유 있게 적재 40.4 tok/s
RTX 5090 32GB 32 GB · 1792 GB/s 16.00 GB (50%) 여유 있게 적재 71.8 tok/s
Apple M-Max 64GB 64 GB · 546 GB/s 15.54 GB (24%) 여유 있게 적재 20.6 tok/s
Mac Studio 128GB 128 GB · 546 GB/s 15.54 GB (12%) 여유 있게 적재 20.6 tok/s
Mac Studio 192GB 192 GB · 800 GB/s 15.54 GB (8%) 여유 있게 적재 30.2 tok/s
NVIDIA A100 80GB 80 GB · 2039 GB/s 16.00 GB (20%) 여유 있게 적재 86.5 tok/s
NVIDIA H100 80GB 80 GB · 3350 GB/s 16.00 GB (20%) 여유 있게 적재 142.0 tok/s

검증된 Transformer 아키텍처 파라미터

Checkpoint ID
microsoft/phi-4
Ollama Tag
phi4:14b
License / Release
MIT · 2025-Q1
토폴로지 & 어텐션
Dense Transformer (밀집 모델)
어텐션 메커니즘
그룹 쿼리 어텐션 (GQA)
총 파라미터 (B)
14.7B
토큰당 활성 파라미터 (B)
14.7B
은닉 레이어 수 / 은닉 차원 (Hidden Size)
40 / 5120
쿼리 헤드 수 / KV 헤드 수
40Q / 10KV (d=128)
Vocab / Max Position
100,352 / 16,384

양자화 포맷은 패킹된 정수 가중치와 함께 블록별 스케일 계수 및 제로 포인트를 저장합니다. 4비트 GGUF Q4_K_M 체크포인트는 파라미터당 평균 4.85 유효 비트(4.00이 아님)를 사용하며 Q8_0은 평균 8.50 bpw를 소비합니다. Mixture-of-Experts 모델에서는 토큰마다 발생하는 호스트 페이징을 방지하기 위해 모든 라우팅 및 공유 전문가가 메모리에 상주합니다.

표준 Grouped-Query Attention은 전체 레이어에 걸쳐 2 × L × H_kv × d_head × S × B × bytes_kv를 할당합니다. DeepSeek Multi-head Latent Attention (MLA)은 Key와 Value를 L × (d_kv_lora + d_qk_rope) × S × B × bytes_kv로 압축해 장문 컨텍스트 메모리를 90% 이상 절감합니다. 하이브리드 슬라이딩 윈도우 모델은 로컬 어텐션 레이어를 min(S, window_size)로 제한하고 글로벌 레이어만 S에 선형 비례해 확장합니다.

Microsoft Phi-4 (14B)용 빠른 시작 vLLM & Ollama 명령어

vLLM CLI (RTX 3090 24GB)
vllm serve microsoft/phi-4 \
  --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 phi-4-14b-custom -f Modelfile
FROM phi4:14b
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

동일 계열 및 유사 규모 오픈웨이트 모델 비교