Llama 3.1 405B Instruct — Requisitos de VRAM, Matriz de Quantização e Guia de GPU

Llama 3.1 405B Instruct (Meta Llama, Llama 3.1 Community) é uma arquitetura Transformer Denso com 405B parâmetros residentes (405B ativos por token), 126 camadas e Atenção de Consulta Agrupada (GQA) suportando até 131,072 tokens de contexto.

Simulador Interativo de Memória e Contexto para Llama 3.1 405B Instruct

32,768 tokens

Detalhamento de Memória e Teto de Largura de Banda

Cabe com Folga
Pesos do Modelo: 91.7% KV: 6.3% Overhead: 2%
Memória Total Necessária
249.40 GB
Alocação por Dispositivo: 249.40 GB
Pesos do Modelo
228.67 GB
Cache KV (FP16): 15.75 GB
Decodificação Est. (1 Fluxo)
1.8 tok/s
Sobrecarga de Runtime e TP: 4.98 GB
Contexto Máx. Antes de OOM
446,229
tokens

A compressão arquitetural de KV economiza 93.8% vs MHA FP16 ingênuo (252.00 GB).

O macOS limita a memória GPU wired a cerca de 384.0 GB (75%) por padrão; elevar iogpu.wired_limit_mb libera até 450.6 GB (88%).

sudo sysctl iogpu.wired_limit_mb=461373

Matriz de VRAM por Precisão e Quantização (Contexto 8K / 32K / 128K)

Memória total de GPU exigida por precisão de pesos e tamanho de contexto (batch = 1, cache KV FP16)
Precisão / Formato bpw Efetivo Apenas Pesos Total @ 8K ctx Total @ 32K ctx Total @ 128K ctx Nível Recomendado (@ 32K)
FP16 / BF16 16.00 bpw 754.37 GB 771.17 GB 782.99 GB 830.24 GB 8× NVIDIA H100 80GB
FP8 8.50 bpw 400.76 GB 412.26 GB 424.07 GB 471.32 GB 8× NVIDIA H100 80GB
Q8_0 8.50 bpw 400.76 GB 412.26 GB 424.07 GB 471.32 GB 8× NVIDIA H100 80GB
Q6_K 6.56 bpw 309.29 GB 319.42 GB 331.23 GB 378.48 GB Mac Studio 512GB
Q5_K_M 5.69 bpw 268.27 GB 277.78 GB 289.60 GB 336.85 GB Mac Studio 512GB
Q4_K_M 4.85 bpw 228.67 GB 237.59 GB 249.40 GB 296.65 GB Mac Studio 512GB
AWQ INT4 4.50 bpw 212.17 GB 220.84 GB 232.65 GB 279.90 GB Mac Studio 512GB
IQ4_XS 4.25 bpw 200.38 GB 208.87 GB 220.69 GB 267.94 GB Mac Studio 512GB

Compatibilidade de Hardware e Velocidade de Decodificação (Llama 3.1 405B Instruct @ Q4_K_M, 32K)

Status de ajuste, uso de memória e vazão estimada de decodificação nas principais GPUs e Apple Silicon
Nível de Hardware Memória e Banda Exigido (32K) Veredito de Ajuste Velocidade Est.
RTX 3090 24GB 24 GB · 936 GB/s 253.17 GB (1055%) Memória Insuficiente (OOM) —
RTX 4090 24GB 24 GB · 1008 GB/s 253.17 GB (1055%) Memória Insuficiente (OOM) —
RTX 5090 32GB 32 GB · 1792 GB/s 253.17 GB (791%) Memória Insuficiente (OOM) —
Apple M-Max 64GB 64 GB · 546 GB/s 249.40 GB (390%) Memória Insuficiente (OOM) —
Mac Studio 128GB 128 GB · 546 GB/s 249.40 GB (195%) Memória Insuficiente (OOM) —
Mac Studio 192GB 192 GB · 800 GB/s 249.40 GB (130%) Memória Insuficiente (OOM) —
NVIDIA A100 80GB 80 GB · 2039 GB/s 253.17 GB (317%) Memória Insuficiente (OOM) —
NVIDIA H100 80GB 80 GB · 3350 GB/s 253.17 GB (317%) Memória Insuficiente (OOM) —

Parâmetros Verificados da Arquitetura Transformer

Checkpoint ID
meta-llama/Llama-3.1-405B-Instruct
Ollama Tag
llama3.1:405b
License / Release
Llama 3.1 Community · 2024-Q3
Topologia e Atenção
Transformer Denso
Mecanismo de Atenção
Atenção de Consulta Agrupada (GQA)
Parâmetros Totais (B)
405B
Parâmetros Ativos / Token (B)
405B
Camadas Ocultas / Dimensão Oculta
126 / 16384
Cabeças de Consulta / Cabeças KV
128Q / 8KV (d=128)
Vocab / Max Position
128,256 / 131,072

Formatos quantizados armazenam fatores de escala e pontos zero por bloco junto aos pesos inteiros compactados. Um checkpoint GGUF Q4_K_M de 4 bits tem média de 4,85 bits efetivos por parâmetro (e não 4,00), enquanto Q8_0 tem média de 8,50 bpw. Em modelos Mixture-of-Experts, todos os especialistas roteados e compartilhados permanecem residentes na memória para evitar paginação a cada token.

O Grouped-Query Attention padrão aloca 2 × L × H_kv × d_head × S × B × bytes_kv entre as camadas. O DeepSeek Multi-head Latent Attention (MLA) comprime chaves e valores em L × (d_kv_lora + d_qk_rope) × S × B × bytes_kv, cortando a memória de contexto longo em mais de 90%. Modelos híbridos de janela deslizante limitam camadas de atenção local a min(S, window_size) enquanto escalam camadas globais linearmente com S.

Comandos Rápidos de vLLM e Ollama para Llama 3.1 405B Instruct

CLI do vLLM (Mac Studio 512GB)
vllm serve meta-llama/Llama-3.1-405B-Instruct \
  --tensor-parallel-size 1 \
  --max-model-len 32768 \
  --max-num-seqs 8 \
  --gpu-memory-utilization 0.80 \
  --kv-cache-dtype fp8 \
  --enable-prefix-caching \
  --port 8000
Modelfile do Ollama
# Optional macOS unified-memory ceiling override before launching:
# sudo sysctl iogpu.wired_limit_mb=461373

# Save as Modelfile, then run: ollama create llama-3-1-405b-custom -f Modelfile
FROM llama3.1:405b
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

Comparar Modelos Irmãos e de Escala Semelhante