多大显存,能跑多大模型
「70B 要几张卡」这个问题,答案不在参数表里,在一条公式里:权重 + KV Cache + 激活值 + 框架开销。多数人只算了第一项,所以在长上下文和高并发时炸显存。
跑一个 70B 模型,到底需要多少显存、几张卡?
FP16 推理:70B 权重约 140GB,单张 80GB 卡放不下,至少 2 张。但真正的变量是 KV Cache——70B 采用 GQA 后约 313MB/千 token,8K 上下文、batch 16 时再占约 40GB,实际配置通常是 4 张起。如果用 INT4 量化,权重降到 35GB,单卡可跑但并发受限。全参微调则要按每参数 16 字节算,70B 需要 1TB 以上显存,即 16 张 80GB 卡起步。
- 推理权重:FP16 每参数 2 字节,INT8 是 1,INT4 是 0.5
- KV Cache 常被漏算,长上下文时可能超过权重本身
- 全参微调每参数约 16 字节(含优化器状态)
- 70B FP16 推理:2 卡起步,实用配置 4 卡
- 留 20% 余量,别按理论值卡满
一条公式,四项构成
显存占用不是玄学,四项加起来就是答案:
权重 ≈ 参数量 × 每参数字节(FP16=2,INT8=1,INT4=0.5)
KV Cache ≈ 2 × 层数 × KV头数 × head维度 × 序列长度 × batch × 每元素字节
激活值:推理时很小,训练时随 batch 与序列长度增长
框架开销:CUDA 上下文与显存碎片,通常预留 1~2GB,工程上按 20% 余量更稳
四项里,权重是固定的,其余三项都随你的使用方式变化。所以「这个模型要几张卡」这个问题,必须带上「多长上下文、多少并发、推理还是训练」三个前提才有答案。
权重:最容易算的一项,也是唯一固定的
| 模型规模 | FP16 / BF16(2 字节) | INT8(1 字节) | INT4(0.5 字节) |
|---|---|---|---|
| 7B | 约 14GB | 约 7GB | 约 3.5GB |
| 13B | 约 26GB | 约 13GB | 约 6.5GB |
| 32B | 约 64GB | 约 32GB | 约 16GB |
| 70B | 约 140GB | 约 70GB | 约 35GB |
| 110B | 约 220GB | 约 110GB | 约 55GB |
| 180B | 约 360GB | 约 180GB | 约 90GB |
| 405B | 约 810GB | 约 405GB | 约 202GB |
看这张表能得出两个直接结论:32B 是单张 80GB 卡在 FP16 下的上限(64GB 权重 + 余量,勉强放得下);70B 在 INT4 下可以塞进一张卡,但并发一上来就会被 KV Cache 顶爆。
KV Cache:最常被漏算的一项
大模型生成每个 token 时,都要缓存前面所有 token 的 Key 和 Value,避免重复计算。这部分显存随上下文长度与并发数线性增长,且不随量化权重一起缩小(除非单独量化 KV)。
| 模型 | 结构 | 每 1K token | 8K 上下文 × 并发 16 |
|---|---|---|---|
| 7B | 32 层 / 32 头(MHA) | 约 500MB | 约 64GB |
| 13B | 40 层 / 40 头(MHA) | 约 800MB | 约 102GB |
| 32B | 64 层 / 8 组 KV(GQA) | 约 250MB | 约 32GB |
| 70B | 80 层 / 8 组 KV(GQA) | 约 313MB | 约 40GB |
这张表解释了一件反直觉的事:13B 的 KV Cache 比 70B 还大。因为 13B 用的是标准多头注意力(MHA),每个头都有独立的 KV;70B 用了分组查询注意力(GQA),多个查询头共享一组 KV,缓存量降到 1/8 左右。
训练与推理,差 8 倍以上
推理只需要权重和缓存;训练还要存梯度、优化器状态和中间激活。以 AdamW 混合精度为例:
| 方式 | 每参数字节 | 7B 需要 | 70B 需要 |
|---|---|---|---|
| FP16 推理 | 约 2 | 14GB | 140GB |
| INT8 推理 | 约 1 | 7GB | 70GB |
| LoRA 微调(基座冻结) | 约 2 + 少量适配器 | 16~20GB | 150~170GB |
| 全参微调(AdamW 混合精度) | 约 16 | 112GB | 1,120GB |
所以:7B 全参微调至少 2 张 80GB 卡(配合 ZeRO 分片),70B 全参微调需要 16 张卡起步。而 LoRA 因为冻结基座,7B 单卡就能跑,70B 用 2~4 卡可以完成——这是 LoRA 成为主流的真实原因,不只是省显存,更是省卡。
激活值这一项在长序列训练时会显著增长,实践中常配合梯度检查点(gradient checkpointing)用时间换显存,能把激活占用压到 1/3 左右。
卡数速查表(80GB 单卡,留 20% 余量)
| 模型 | FP16 推理 | INT8 推理 | INT4 推理 | LoRA 微调 | 全参微调 |
|---|---|---|---|---|---|
| 7B | 1 张 | 1 张 | 1 张 | 1 张 | 2 张 |
| 13B | 1 张 | 1 张 | 1 张 | 1 张 | 2~4 张 |
| 32B | 1~2 张 | 1 张 | 1 张 | 2 张 | 8 张 |
| 70B | 2~4 张 | 2 张 | 1~2 张 | 2~4 张 | 16 张 |
| 110B | 4 张 | 2~3 张 | 2 张 | 8 张 | 24 张 |
| 180B | 8 张 | 4 张 | 2~3 张 | 8~16 张 | 32 张+ |
| 405B | 12~16 张 | 6~8 张 | 4 张 | 16 张+ | 64 张+ |
读表时注意三点:第一,推理的卡数主要由权重决定下限、由 KV Cache 决定实际配置;第二,微调的卡数还要乘上你想要的并行度(数据并行会按倍数增加卡数);第三,跨机之后通信开销会吃掉一部分效率,8 卡以上的扩展不是线性的。
三个常见误判
误判一:按权重算卡数。70B FP16 权重 140GB,看起来 2 张卡就够。但加上 8K 上下文、16 并发的 KV Cache(约 40GB)和框架开销,2 张卡只剩不到 5GB 余量,稍有波动就 OOM。实用配置是 4 张。
误判二:忽略量化对 KV Cache 的影响。权重量化到 INT4,KV Cache 并不会自动变小,它仍按 FP16 存。有些框架支持 KV Cache 量化,但需要单独开启且可能影响精度。
误判三:以为多卡就是线性加速。张量并行每层都要通信,卡越多通信占比越高。8 卡跑 70B 的实际吞吐通常只有单卡理论值的 5~6 倍,而不是 8 倍。
显存测算的八个实际问题
70B 模型需要几张 80GB 卡?
FP16 推理 2 张是理论下限,实用配置 4 张;INT8 推理 2 张;INT4 推理 1~2 张(并发受限);LoRA 微调 2~4 张;全参微调 16 张起。具体取决于上下文长度与并发数。
为什么 13B 的 KV Cache 比 70B 还大?
因为注意力结构不同。13B 常用标准多头注意力(MHA),每个头独立缓存 KV;70B 用分组查询注意力(GQA),8 个查询头共享一组 KV,缓存量降到约 1/8。选模型时要看结构,不只看参数量。
INT4 量化后显存能省多少?
权重部分能省到 FP16 的 1/4(每参数 0.5 字节对 2 字节)。但 KV Cache 通常不随之缩小,所以总显存节省比例低于 75%。长上下文场景下,节省效果会明显打折。
LoRA 微调比全参省多少显存?
全参微调每参数约 16 字节(含梯度与优化器状态),LoRA 只需约 2 字节(基座冻结)+ 少量适配器参数,相差 8 倍左右。这是 7B 能在单卡微调、70B 只需 2~4 卡的直接原因。
上下文从 8K 加到 128K,显存会涨多少?
KV Cache 与序列长度线性相关。8K 到 128K 是 16 倍,KV Cache 也涨 16 倍。70B 在 8K × 并发 16 时约 40GB,到 128K 同等并发就是 640GB,必须靠减少并发或分页注意力等技术手段。
显存够但速度慢,是什么原因?
多数是显存带宽瓶颈,不是容量瓶颈。单卡解码速度取决于带宽(H100 3.35TB/s、A100 2.04TB/s),而不是算力。所以「显存够用」和「速度够快」是两个独立问题。
多卡跑一个模型,8 卡是 8 倍速度吗?
不是。张量并行每层都要跨卡通信,卡越多通信开销占比越高。8 卡跑 70B 的实际吞吐通常是单卡的 5~6 倍。通信带宽(NVLink 400 vs 900 GB/s)会直接影响这个倍数。
怎么快速估算我的场景要几张卡?
三步:先算权重(参数量 × 精度字节),再算 KV Cache(每千 token 数值 × 上下文千数 × 并发),两项相加后除以单卡可用显存(80GB 按 64GB 可用估),向上取整。留 20% 余量。
把你的模型、上下文长度和并发量发我,我算准确卡数
给出「几张卡、什么型号、月租多少」的具体配置,不用你自己套公式。
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