Quanta VRAM mi serve? Prima l'aritmetica, poi la scheda.
Un modello da 70 miliardi di parametri richiede circa 145 GB di VRAM per essere servito in BF16, 75 GB in FP8 e 40 GB in INT4, e GPU Rent Hub noleggia una scheda dedicata per ciascuno di questi casi: $240 al mese per il caso INT4 su una A40 da 48 GB, $1,490 per FP8 su una H100 PCIe da 80 GB, $1,590 per BF16 su una MI300X da 192 GB, pagabili in Bitcoin, Ethereum, USDT, USDC, Monero, Solana o Litecoin senza verifica dell'identità. Ogni numero qui sotto è aritmetica che puoi rifare. Nessuno è un benchmark, perché non ne citiamo uno che non possiamo documentare.
Come si calcola quanta VRAM serve a un modello?
Tre termini. Pesi, cache KV e overhead di runtime. Due di essi si possono calcolare esattamente.
Il blocco di dimensionamento
VRAM richiesta = (parametri × byte per parametro) + cache KV + circa 2 GB di overhead di runtime. I byte per parametro sono 4 in FP32, 2 in BF16 o FP16, 1 in FP8 e 0.5 in INT4. La cache KV è 2 × livelli × teste KV × dimensione della testa × byte per elemento × lunghezza del contesto × dimensione del batch, dove il 2 iniziale copre chiave e valore. L'overhead di runtime è il contesto CUDA, il framework e la frammentazione dell'allocatore, e 2 GB sono un margine prudente per un singolo processo.
Esempio svolto una volta: un modello da 70B in FP8 a 8,192 token e batch 1 richiede 70 GB di pesi, 2.7 GB di cache KV e 2 GB di overhead, quindi 75 GB, che stanno in una scheda da 80 GB con 5 GB di margine.
Due convenzioni, fissate prima di discutere dell'ultimo gigabyte.
I parametri in miliardi moltiplicati per i byte per parametro danno direttamente gigabyte, con la convenzione decimale in cui un gigabyte è 109 byte. Le capacità delle schede sono indicate allo stesso modo. Gli strumenti che invece riportano gibibyte riducono ogni cifra qui di circa il 7%, ed è per questo che conviene lasciare margine invece di pianificare fino all'ultimo gigabyte.
Dimensiona sui parametri residenti, non su quelli attivi. Un modello mixture-of-experts tiene ogni esperto in VRAM e ne esegue due per token: la memoria del tutto, la velocità della parte.
| Precisione | Byte/param | 7B | 70B |
|---|---|---|---|
| FP32raramente conveniente per l'inferenza | 4 | 28 GB | 280 GB |
| BF16 / FP16il punto di riferimento | 2 | 14 GB | 140 GB |
| FP8Ada, Hopper, Blackwell, CDNA 3 | 1 | 7 GB | 70 GB |
| INT4 / NF4solo pesi, qualsiasi architettura | 0.5 | 3.5 GB | 35 GB |
Quanta VRAM mi serve per eseguire un modello 7B, 13B, 34B, 70B o 405B?
Pesi più una cache KV a 8,192 token e batch 1, più 2 GB. Cambia il contesto e si sposta la colonna KV, non i pesi.
| Modello | KV a 8k, batch 1 | Totale BF16 | Totale FP8 | Totale INT4 |
|---|---|---|---|---|
| 7B32 livelli, GQA, 8 teste KV | 1.1 GB | 17 GB | 10 GB | 7 GB |
| 13B40 livelli, MHA, senza GQA | 6.7 GB | 35 GB | 22 GB | 15 GB |
| 34B60 livelli, GQA, 8 teste KV | 2.0 GB | 72 GB | 38 GB | 21 GB |
| 70B80 livelli, GQA, 8 teste KV | 2.7 GB | 145 GB | 75 GB | 40 GB |
| 405B126 livelli, GQA, 8 teste KV | 4.2 GB | 816 GB | 411 GB | 209 GB |
La riga 13B è quella interessante: porta una cache KV più grande della 70B sotto di lei. La sua forma usa attenzione multi-testa con 40 teste per chiave e valore, mentre i modelli successivi usano attenzione a query raggruppate e 8. Quel cambiamento ha ridotto la cache da cinque a otto volte ed è il motivo per cui servire contesti lunghi è diventato accessibile. Per dimensionare qualsiasi cosa precedente al 2024, controlla lo schema di attenzione prima del numero di parametri.
La dimensione del batch moltiplica la cache KV e nient'altro. Quella 70B a batch 32 aggiunge 85 GB di cache agli stessi 70 GB di pesi, ed è per questo che un endpoint richiede molta più memoria di una richiesta alla volta. Il dimensionamento per servizio è nella pagina GPU per l'inferenza LLM.
Quanta VRAM usa la cache KV con contesti lunghi?
Linearmente con i token e linearmente con il batch. A 128k la cache può costare più dei pesi.
| Forma del modello | KV per token | 8k | 32k | 128k |
|---|---|---|---|---|
| 7B, 32 livelli, GQAlarghezza KV 1,024 | 0.13 MB | 1.1 GB | 4.3 GB | 17.2 GB |
| 13B, 40 livelli, MHAlarghezza KV 5,120 | 0.82 MB | 6.7 GB | 26.8 GB | 107.4 GB |
| 34B, 60 livelli, GQAlarghezza KV 1,024 | 0.25 MB | 2.0 GB | 8.1 GB | 32.2 GB |
| 70B, 80 livelli, GQAlarghezza KV 1,024 | 0.33 MB | 2.7 GB | 10.7 GB | 42.9 GB |
| 405B, 126 livelli, GQAlarghezza KV 1,024 | 0.52 MB | 4.2 GB | 16.9 GB | 67.6 GB |
Dove colpisce.
Una 70B in FP8 entra in una scheda da 80 GB a 8k con 5 GB di margine. Portala a 32k e la sola cache è 10.7 GB, quindi smette di entrarci. È per questo che la H200 SXM da 141 GB e la MI300X da 192 GB esistono come prodotti. Reggono più contesto di una H100 SXM, che è una cosa diversa dall'essere più veloce.
Quanta VRAM mi serve per fare fine-tuning di un modello?
Il fine-tuning completo costa circa 16 byte per parametro. LoRA costa 2. QLoRA costa 0.5. La differenza tra questi tre numeri è l'intera decisione.
Il fine-tuning completo con Adam mantiene cinque cose per parametro: pesi in BF16 (2 byte), gradienti in BF16 (2), una copia master in FP32 (4) e il primo e il secondo momento di Adam (4 ciascuno). Sono 16 byte per parametro prima delle attivazioni. LoRA congela la base, quindi paghi 2 byte per parametro per il modello congelato e lo stato dell'ottimizzatore solo sull'adattatore, in genere mezzo punto percentuale dei parametri. QLoRA quantizza quella base congelata a 4 bit, quindi costa 0.5 byte per parametro e l'adattatore resta invariato.
| Modello | FT completo, pesi + Adam | FT completo, con attivazioni | LoRA | QLoRA |
|---|---|---|---|---|
| 7B | 112 GB | 129 GB | 21 GB | 10 GB |
| 13B | 208 GB | 239 GB | 33 GB | 14 GB |
| 34B | 544 GB | 626 GB | 79 GB | 28 GB |
| 70B | 1,120 GB | 1,288 GB | 156 GB | 51 GB |
| 405B | 6,480 GB | 7,452 GB | 856 GB | 249 GB |
La colonna del fine-tuning completo è la cifra ingenua, con tutto residente sulle GPU. ZeRO stage 3 con stato dell'ottimizzatore scaricato sulla memoria host riduce sensibilmente il requisito lato GPU, e i nostri nodi a 8 vie montano 2 TB di RAM host proprio per questo. Lo scaricamento scambia larghezza di banda PCIe con VRAM, quindi rende un'esecuzione possibile più che veloce. La scelta del metodo è nella pagina GPU per il fine-tuning.
Leggi le ultime due colonne rispetto alla prima. Un fine-tuning completo di una 70B richiede un nodo a otto schede da $11,450. La stessa 70B in QLoRA richiede 51 GB, cioè una A100 SXM 80GB a $990 al mese. È una differenza di dodici volte per un metodo che è peggiore ma raramente dodici volte peggiore. Alla maggior parte delle persone che fanno questa domanda è stato preventivato il numero del fine-tuning completo e non ne ha bisogno.
Quale GPU mi serve per un modello da 70B, o di qualsiasi altra dimensione?
Dimensione del modello sul lato, metodo in alto. Ogni cella indica la VRAM richiesta e la cosa più economica della nostra flotta che la contiene.
| Modello | Inferenza BF16 | Inferenza FP8 | Inferenza INT4 | QLoRA | LoRA | Fine-tuning completo |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 7B | 17 GBRTX A5000 $190 | 10 GBL4 $250 | 7 GBRTX A5000 $190 | 10 GBRTX A5000 $190 | 21 GBRTX A5000 $190, risicato | 129 GBMI300X $1,590 |
| 13B | 35 GBA40 $240 | 22 GBL4 $250, risicato | 15 GBRTX A5000 $190 | 14 GBRTX A5000 $190 | 33 GBA40 $240 | 239 GB4× A100 $3,643 |
| 34B | 72 GBA100 SXM $990 | 38 GBRTX 6000 Ada $460 | 21 GBRTX A5000 $190, risicato | 28 GBA40 $240 | 79 GBA100 SXM $990, risicato | 626 GB8× A100 $7,130, risicato |
| 70B | 145 GBMI300X $1,590 | 75 GBH100 PCIe $1,490 | 40 GBA40 $240 | 51 GBA100 SXM $990 | 156 GBMI300X $1,590 | 1,288 GB8× MI300X $11,450 |
| 405B | 816 GB8× MI300X $11,450 | 411 GB8× MI300X $11,450 | 209 GB8× A40 $1,728 | 249 GB8× A40 $1,728 | 856 GB8× MI300X $11,450 | 7,452 GBcinque nodi, su preventivo |
La cella da guardare è 70B in INT4: 40 GB, contenuti da una A40 48GB a $240 al mese. Non è un trucco, solo ciò che comprano la quantizzazione a quattro bit e 48 GB di GDDR6. La sezione 07 spiega a cosa hai rinunciato. Qualsiasi cosa sopra un nodo a 8 vie è una questione di cluster, non di scheda, e appartiene alla pagina noleggio cluster multi-GPU.
Quale GPU offre più VRAM per dollaro?
Prezzo mensile diviso per i gigabyte di VRAM, e larghezza di banda della memoria divisa per il prezzo mensile. Nessuno pubblica né l'uno né l'altro. Entrambi determinano più acquisti di una cifra in TFLOPS.
| GPU | VRAM | Larghezza di banda | Mensile | $ per GB/mese | GB/s per $/mese | Per GPU-ora |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MI300XHBM3, CDNA 3 | 192 GB | 5.3 TB/s | $1,590/mese | $8.28 | 3.33 | $2.21 |
| B200HBM3e, Blackwell, minimo 2 GPU | 180 GB | 8 TB/s | $3,890/mese | $21.61 | 2.06 | $5.40 |
| H200 SXMHBM3e, Hopper | 141 GB | 4.8 TB/s | $2,290/mese | $16.24 | 2.10 | $3.18 |
| H100 SXMHBM3, NVLink 900 GB/s | 80 GB | 3.35 TB/s | $1,690/mese | $21.13 | 1.98 | $2.35 |
| H100 PCIeHBM2e | 80 GB | 2 TB/s | $1,490/mese | $18.63 | 1.34 | $2.07 |
| A100 SXMHBM2e, senza FP8 | 80 GB | 2.04 TB/s | $990/mese | $12.38 | 2.06 | $1.38 |
| L40SGDDR6 ECC, FP8 | 48 GB | 864 GB/s | $520/mese | $10.83 | 1.66 | $0.72 |
| RTX 6000 AdaGDDR6 ECC, FP8 | 48 GB | 960 GB/s | $460/mese | $9.58 | 2.09 | $0.64 |
| RTX A6000GDDR6 ECC, senza FP8 | 48 GB | 768 GB/s | $290/mese | $6.04 | 2.65 | $0.40 |
| A40GDDR6 ECC, senza FP8 | 48 GB | 696 GB/s | $240/mese | $5.00 | 2.90 | $0.33 |
| RTX 5090GDDR7, FP8 | 32 GB | 1.79 TB/s | $540/mese | $16.88 | 3.31 | $0.75 |
| RTX 4090GDDR6X, FP8 | 24 GB | 1.01 TB/s | $390/mese | $16.25 | 2.59 | $0.54 |
| L4GDDR6, FP8, 72 W | 24 GB | 300 GB/s | $250/mese | $10.42 | 1.20 | $0.35 |
| RTX 3090GDDR6X, senza FP8 | 24 GB | 936 GB/s | $230/mese | $9.58 | 4.07 | $0.32 |
| RTX A5000GDDR6 ECC, senza FP8 | 24 GB | 768 GB/s | $190/mese | $7.92 | 4.04 | $0.26 |
Due schede diverse vincono le due colonne, ed è per questo che sono pubblicate entrambe. La A40 offre un gigabyte per $5.00 al mese, meno della metà di quanto chiede una L40S per gli stessi 48 GB, perché è una scheda del 2020 con 696 GB/s alle spalle. La RTX 3090 offre 4.07 GB/s per dollaro, più del doppio della H100 SXM, perché è una vecchia scheda consumer con un bus veloce e un canone basso. Nessuna delle due è la migliore scheda qui. Entrambe rispondono correttamente a una domanda specifica.
La MI300X è l'eccezione. A $8.28 per gigabyte è memoria più economica di una A100, una H100 o una H200, con 5.3 TB/s alle spalle, ed è per questo che riempie le celle dei modelli grandi qui sopra. Il costo è ROCm anziché CUDA: vLLM e PyTorch funzionano, un kernel CUDA scritto a mano no.
Avere più VRAM è sempre la risposta giusta?
No. Tre casi in cui comprare capacità è l'acquisto sbagliato, con l'aritmetica per ciascuno.
Il collo di bottiglia è la larghezza di banda, non la capacità
Decodificare un token legge ogni peso residente dalla VRAM una volta. Dividi la larghezza di banda per la dimensione residente del modello per ottenere un tetto rigido in token al secondo a flusso singolo. Una 7B in BF16 è 14 GB, quindi una A40 a 696 GB/s non può superare 50 token al secondo e una RTX 5090 a 1.79 TB/s non può superare 128. Entrambe contengono il modello. Una è 2.6 volte più veloce nel farlo.
Quantizzato su una scheda piccola batte la piena precisione su una grande
Una 34B in BF16 richiede 72 GB in totale e ha bisogno di una A100 a $990: 2.04 TB/s sui suoi 68 GB di pesi sono un tetto di 30 token al secondo. La stessa 34B in INT4 richiede 21 GB in totale e sta in una RTX 4090 a $390: 1.01 TB/s sui suoi 17 GB di pesi sono un tetto di 59. Più veloce e il 61% più economica. Ciò a cui rinunci è la qualità sui pesi quantizzati, che valuti invece di darla per scontata.
Due schede economiche, a volte
Due A40 danno 96 GB per $456 al mese contro gli 80 GB di una A100 per $990. Più memoria, meno della metà del prezzo. Funziona per l'inferenza in batch con una replica per scheda, per QLoRA e per il serving a livelli separati a bassa concorrenza. Fallisce con il parallelismo tensoriale e in qualsiasi passo di addestramento con un'all-reduce, perché il collegamento tra le schede è la parte che non hai comprato.
Il punto su NVLink, detto con precisione.
Una H100 SXM parla con le vicine a 900 GB/s su NVLink. Una coppia di A40 o RTX A6000 usa un bridge NVLink a 112 GB/s. Una L40S non ha NVLink e sposta i dati su PCIe Gen4 peer-to-peer a una velocità di linea di circa 32 GB/s. Una RTX 5090 non ha NVLink, ma il suo collegamento è Gen5, quindi circa 63 GB/s. Quel divario si paga una volta per livello per token in un'esecuzione con parallelismo tensoriale.
Dividere per livelli invece che per tensori evita gran parte di quel traffico e non aumenta nulla. Per token leggi comunque ogni byte del modello, su due schede in sequenza anziché su una sola. Il parallelismo tensoriale è ciò che trasforma due schede nel doppio della larghezza di banda, ed è esattamente la modalità che richiede il collegamento veloce. Questo è l'intero compromesso.
Confronto svolto
- 2× RTX 5090
- 64 GB, 3.58 TB/s aggregate, $1,026/mese, PCIe Gen5 peer-to-peer
- 1× H100 SXM
- 80 GB, 3.35 TB/s, $1,690/mese, un unico spazio di memoria
- Verdetto
- La coppia vince sulla carta e perde su qualsiasi modello che non stia in 32 GB per scheda
I casi in cui questa pagina dovrebbe mandarti altrove.
Il nostro termine minimo è sette giorni. Se ti serve una scheda per un pomeriggio per verificare se una 13B sta in 24 GB, usa un provider orario: poche ore lì costano meno della settimana minima da $55 su una RTX A5000 qui. Non vendiamo ore e non abbiamo intenzione di farlo.
Se stai scegliendo tra due schede per la velocità e non per la capacità, smetti di leggere tabelle ed esegui il tuo stack su entrambe. Qui tutto è aritmetica della capacità e un tetto di larghezza di banda. Nessuno dei due predice cosa faranno i tuoi kernel, la forma del batch e lo scheduler, e non fingeremo il contrario con un dato di throughput che non possiamo documentare.
Se ti servono 6,480 GB per un fine-tuning completo di una 405B, ti serve un cluster, una fabric e un piano, non una pagina di noleggio. Chiedi al reparto vendite della capacità multi-nodo in DFW-1 Dallas, IAD-1 Ashburn o PDX-1 Hillsboro e aspettati una conversazione sull'interconnessione prima di un prezzo.
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- 70B più economica in INT4
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- 70B in BF16 su una scheda
- MI300X 192 GB, $1,590/mese
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