架构感知型 LLM 显存与 KV 缓存计算器

0ms 精准规划 28 款已核验开源权重 LLM 架构在 GPU 与 Apple Silicon 上的真实显存开销——完整建模 MoE 总参数与每 Token 激活参数差异、DeepSeek MLA 潜在 KV 压缩、混合滑动窗口层及多卡张量并行。

交互式显存、KV 缓存与解码速度工作台

32,768 tokens
1
查看或覆盖底层 Transformer 维度(层数、KV 头数、MLA 秩、MoE 专家数)

显存占用拆解与带宽上限评估

紧凑可运行 (>90% 可用上限)
模型权重占用: 65.5% KV Cache: 28.3% 运行时与 TP 通信开销: 6.2%
总计所需显存
28.28 GB
88.4% of 32 GB
单卡分配显存
28.28 GB
Usable: 29.4 GB
模型权重占用
18.52 GB
运行时与 TP 通信开销: 1.76 GB
KV 缓存 (FP16)
8.00 GB
MHA FP16: 64.00 GB
预估单路解码速度
39.4 tok/s
预估批处理总吞吐: 39.4 tok/s
触发 OOM 前最大上下文
44,216
tokens

架构级 KV 压缩相比朴素 MHA FP16(64.00 GB)节省 87.5% 显存。

直达专项 GPU 推理部署工具台

开源权重 LLM 显存速查表(28 款模型 @ Q4_K_M 与 FP16)

显示 28 / 共 28 个模型
已核验开源权重 LLM 架构的常驻参数量、注意力机制与基准显存需求对照表
模型与家族 拓扑与注意力 常驻 / 激活参数 FP16 (8K ctx) Q4_K_M (32K ctx) 最低实用硬件规格 深度分析
DeepSeek-R1 (671B MoE)
DeepSeek · MIT
MOE MLA 671B / 37B 1289.2 GB 393.7 GB 8× NVIDIA H100 80GB 显存指南 →
DeepSeek-V3-0324 (671B MoE)
DeepSeek · MIT
MOE MLA 671B / 37B 1289.2 GB 393.7 GB 8× NVIDIA H100 80GB 显存指南 →
DeepSeek-R1-Distill-Llama-70B
DeepSeek · MIT
DENSE GQA 70.6B 139.3 GB 52.5 GB NVIDIA A100 80GB 显存指南 →
DeepSeek-R1-Distill-Qwen-32B
DeepSeek · MIT
DENSE GQA 32.8B 66.1 GB 28.3 GB RTX 5090 32GB 显存指南 →
Qwen3-235B-A22B (MoE)
Qwen · Apache-2.0
MOE GQA 235B / 22B 453.5 GB 143.7 GB Mac Studio 192GB 显存指南 →
Qwen3-30B-A3B (MoE)
Qwen · Apache-2.0
MOE GQA 30.5B / 3.3B 60.3 GB 21.8 GB RTX 3090 24GB 显存指南 →
Qwen3-32B
Qwen · Apache-2.0
DENSE GQA 32.8B 66.1 GB 28.3 GB RTX 5090 32GB 显存指南 →
Qwen3-14B
Qwen · Apache-2.0
DENSE GQA 14.8B 30.9 GB 14.8 GB RTX 4060 Ti 16GB 显存指南 →
Qwen3-8B
Qwen · Apache-2.0
DENSE GQA 8.2B 18.0 GB 10.4 GB RTX 3060 12GB 显存指南 →
QwQ-32B (Reasoning)
Qwen · Apache-2.0
DENSE GQA 32.8B 66.1 GB 28.3 GB RTX 5090 32GB 显存指南 →
Qwen2.5-Coder-32B-Instruct
Qwen · Apache-2.0
DENSE GQA 32.8B 66.1 GB 28.3 GB RTX 5090 32GB 显存指南 →
Qwen2.5-72B-Instruct
Qwen · Qwen License
DENSE GQA 72.7B 143.4 GB 53.7 GB NVIDIA A100 80GB 显存指南 →
Llama 4 Maverick (400B / 17B-128E MoE)
Meta Llama · Llama 4 Community
MOE GQA 402B / 17.2B 774.0 GB 241.0 GB Mac Studio 512GB 显存指南 →
Llama 4 Scout (109B / 17B-16E MoE)
Meta Llama · Llama 4 Community
MOE HYBRID_SWA 109B / 17.2B 211.8 GB 67.2 GB NVIDIA A100 80GB 显存指南 →
Llama 3.3 70B Instruct
Meta Llama · Llama 3.3 Community
DENSE GQA 70.6B 139.3 GB 52.5 GB NVIDIA A100 80GB 显存指南 →
Llama 3.1 405B Instruct
Meta Llama · Llama 3.1 Community
DENSE GQA 405B 782.8 GB 253.2 GB Mac Studio 512GB 显存指南 →
Llama 3.1 8B Instruct
Meta Llama · Llama 3.1 Community
DENSE GQA 8.03B 17.6 GB 9.8 GB RTX 3060 12GB 显存指南 →
Gemma 3 27B IT (Multimodal)
Google Gemma · Gemma Terms
DENSE HYBRID_SWA 27.4B 54.8 GB 20.1 GB RTX 3090 24GB 显存指南 →
Gemma 3 12B IT (Multimodal)
Google Gemma · Gemma Terms
DENSE HYBRID_SWA 12.2B 25.3 GB 10.5 GB RTX 3060 12GB 显存指南 →
Mistral Small 3.1 (24B)
Mistral · Apache-2.0
DENSE GQA 24B 48.5 GB 20.2 GB RTX 3090 24GB 显存指南 →
Mistral Large 2411 (123B)
Mistral · Mistral Research
DENSE GQA 123B 240.4 GB 84.2 GB RTX PRO 6000 96GB 显存指南 →
Codestral 22B
Mistral · Mistral Non-Production
DENSE GQA 22.2B 45.6 GB 21.2 GB RTX 3090 24GB 显存指南 →
Devstral Small (24B SWE Agent)
Mistral · Apache-2.0
DENSE GQA 23.6B 47.7 GB 19.9 GB RTX 3090 24GB 显存指南 →
GLM-4-32B-0414
Zhipu GLM · MIT
DENSE GQA 32B 63.1 GB 21.8 GB RTX 3090 24GB 显存指南 →
GLM-4-9B-0414
Zhipu GLM · MIT
DENSE GQA 9.4B 19.5 GB 7.9 GB RTX 3060 12GB 显存指南 →
Microsoft Phi-4 (14B)
Microsoft Phi · MIT
DENSE GQA 14.7B 31.0 GB 16.0 GB RTX 3090 24GB 显存指南 →
Microsoft Phi-4-mini-instruct (3.8B)
Microsoft Phi · MIT
DENSE GQA 3.84B 9.4 GB 7.3 GB RTX 3060 12GB 显存指南 →
Cohere Command A (111B)
Cohere · CC-BY-NC-4.0
DENSE HYBRID_SWA 111B 215.8 GB 68.9 GB NVIDIA A100 80GB 显存指南 →

旗舰 GPU 与 Apple Silicon 容量选型指南

为什么“每十亿参数 2 GB”的粗略经验公式在生产环境会失效

粗略估算忽略了现代开源权重推理中的三大核心变量:GGUF 超块量化的缩放因子开销(Q4_K_M 实际平均为 4.85 bits/weight 而非 4.00)、长上下文窗口与连续批处理并发槽位带来的 KV 缓存膨胀,以及混合专家(MoE)路由机制——全部 671B 或 235B 参数必须常驻显存,但每生成一个 Token 仅读取 37B 或 22B 激活参数。

VRAMLab 从经过核验的 Transformer 几何结构出发评估每款模型,显式区分多头注意力(MHA)、分组查询注意力(GQA)、DeepSeek 多头潜在注意力(MLA)以及局部/全局混合滑动窗口层,使容量规划与 vLLM、SGLang、Ollama 和 llama.cpp 的真实显存分配完全一致。

常见问题解答

相比标准 GQA,DeepSeek MLA 是如何大幅降低 KV 缓存显存的?

多头潜在注意力(MLA)不再在每一层缓存完整的 2 × H_kv × head_dim 张量,而是将 Key 与 Value 投影为共享低秩潜在向量(如 kv_lora_rank = 512 加 qk_rope_head_dim = 64),相比未压缩 MHA 可削减 90% 以上的长上下文 KV 缓存占用。

为什么混合专家(MoE)模型显存需求很高,但解码速度却很快?

为避免逐 Token 发生 PCIe/SSD 换页抖动,所有路由专家都必须常驻 GPU 显存或统一内存,因此显存容量随总参数量扩展(例如 Qwen3-235B-A22B 需容纳 235B)。但解码 tok/s 受限于每 Token 激活参数(22B)的内存带宽读取量,装入显存后即可跑出接近 32B 稠密模型的速度。

为什么 Apple Silicon 上的 macOS 在统一内存未用满 100% 时就会报 OOM?

macOS 默认通过 iogpu.wired_limit_mb 为内核与桌面合成保留统一内存(默认上限约为物理内存的 75%)。当模型占用处于物理内存 75% 至 88% 区间时,需在启动 Ollama 或 llama.cpp 前通过 sysctl 调高 iogpu.wired_limit_mb。

VRAMLab 的模型架构维度数据来自哪里?

我们的 12 小时自动化架构核验流水线会校验官方开源权重发布包中的数值型 Transformer 配置字段,并将其预编译为静态 HTML——运行时无需调用任何外部 API,也不采集任何用户遥测数据。