買 GPU 前先算 VRAM:2026 LLM 權重、KV Cache 與顯存需求完整指南

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買 GPU 前先算 VRAM:2026 LLM 權重、KV Cache 與顯存需求完整指南

大多數人挑 GPU 時看的是 CUDA 核心數、TFLOPS、時脈。但對 LLM 部署來說, 這些都排不到第一順位。VRAM 不夠不會讓模型跑得慢,是根本載不進去。

麻煩的是這一年半模型架構變化很大,網路上多數教學用的公式已經失準, 有些情況會算出差好幾倍的數字。

本文分成兩半:上半部直接給結果——各容量級距能跑什麼、跑多快、 能服務幾個人、多少錢;下半部攤開估算方法,給想自行驗算的人。 能標出誤差範圍的地方我都會標。

各容量級距大致能做什麼

先看粗略的對照:

VRAM 級距大致適用情境
16 GiB7B–14B 量化模型;單人、短 context
24–32 GiB20B–35B 量化模型;小模型較高精度
48–72 GiB中型模型較高精度,或較長 context
96 GiB35B 級原生精度;80B–122B 量化版
128 GiB 統一記憶體大模型驗證與批次工作(頻寬較低,見後文)
96 GiB × 2100B 級高精度,或高併發服務

這張表只是起點,實際數字取決於模型多大、用什麼精度、context 開多長。 下面逐項展開。

先看結果:一張 96 GiB 卡在 256K context 下能跑什麼

從一個具體案例開始。把估算方法(下半部會完整展開)套用到 RTX PRO 6000 Blackwell(96 GiB):

模型權重格式權重KV合計佔 96 GiB
Qwen3.6-35B-A3B官方 FP833.55.038.540%
Qwen3-Coder-Next 80B-A3B社群 INT445.46.051.454%
Gemma-4-26B-A4B官方 BF1648.110.058.160%
gpt-oss-120b官方 MXFP462.54.567.070%
Gemma-4-31BFP829.140.869.973%
Qwen3.6-35B-A3B官方 BF1667.05.072.075%
Qwen3.5-122B-A10B社群 INT471.36.077.380%
Qwen3-Coder-Next 80B-A3B官方 FP874.26.080.284%
Gemma-4-31B官方 BF1658.240.899.0❌ 103%
Llama-4-Scout社群 INT461.948.0109.9❌ 114%
Qwen3.5-122B-A10B官方 FP8116.56.0122.5❌ 128%

單位為 GiB。佔比 ≤ 85% 者在此估算下有正式部署的餘裕;超過 100% 需雙卡。

兩個地方值得看。

Llama-4-Scout 的 KV cache 高達 48 GiB,因為它用標準 GQA、對 KV 沒有壓縮。 同樣是百億級模型,注意力架構的差異讓 KV 開銷差了將近一個數量級 (各架構怎麼算,見下半部〈KV cache〉一節)。

再來是 96 GiB 主要買到的東西:精度空間。Qwen3.6-35B-A3B 在 Q4 下 32GB 卡 就跑得動;96 GiB 讓你直接用官方 BF16 權重,不必先回答「這個任務能不能承受量化」 (量化什麼時候會傷、傷多少,見下半部〈精度怎麼選〉)。

(RTX PRO 6000 有 Workstation 與 Max-Q 兩個版本,差異見 這篇比較; 與消費旗艦 RTX 5090 的取捨見 RTX PRO 6000 vs RTX 5090; 規格與參考價格見商城。)

跑多快:第二個維度是頻寬

生成每個 token 都必須把權重從顯存讀進計算單元,所以速度上限是:

理論最大 tok/s ≈ 記憶體頻寬 ÷ 權重大小

對 dense 模型,這個估算相當可用。兩個獨立來源驗算:

裝置 / 模型頻寬權重理論值實測值達成率
DGX Spark/Llama 3.1 70B FP8273 GB/s70.5 GB3.9 tok/s2.7 tok/s70%
RTX PRO 6000/DeepSeek distilled1,792 GB/s58 GB30.9 tok/s19 tok/s61%

兩者都落在 60–70%,所以 dense 模型可粗估為 (頻寬 ÷ 權重) × 0.65。這條捷徑對 MoE 模型(Mixture of Experts, 每個 token 只動用部分參數)不適用——理論值與實測落差很大, 只能看實測,原因見下半部〈MoE〉一節。

DGX Spark:128GB,但頻寬只有六分之一

NVIDIA DGX Spark(及 ASUS Ascent GX10、MSI EdgeXpert 等同平台機種)有 128GB 統一記憶體,容量比 RTX PRO 6000 的 96GB 大,台灣售價 NT$175,900 起。

但它用 LPDDR5x,頻寬只有 273 GB/s,約為 GDDR7 顯卡的六分之一。

生成速度實測(GPT-OSS 20B, MXFP4)

DGX Spark(273 GB/s) 49.7 tok/s 1.0×
RTX 5090(1,792 GB/s) 205 tok/s 4.1×
RTX PRO 6000(1,792 GB/s) 215 tok/s 4.3×
同一模型、都跑得動,速度差約 4.3 倍 資料來源:LMSYS〈NVIDIA DGX Spark In-Depth Review〉

dense 大模型的差距更明顯:LMSYS 實測 Llama 3.1 70B(FP8)在 DGX Spark 上是 2.7 tok/s。這個速度拿來互動式聊天很痛苦,回答稍長就要等上一段時間, 但用來做模型驗證或批次工作仍然有價值。LMSYS 也提到該平台軟體支援還在早期, 數據可能隨更新改善。

幾個人同時用

96 GiB 案例表假設的是單一使用者。企業部署幾乎不會是這樣, 所以要把併發加進來。

關鍵在於 KV cache 是 context 長度 × 併發數的乘積vLLM 官方原始碼裡 就是這樣算的:

GPU KV cache size(tokens)= 最大併發數 × max_model_len

反過來就是:

最大併發數 ≈ KV cache 可用容量 ÷ 每個請求的 context 長度

vLLM 啟動時會印出 GPU KV cache size: X tokens 這行 log, 你可以直接拿它除以你的 context 設定來驗算。

依場景估算:一張 96 GiB 卡能服務多少人

場景context模型與精度權重每人 KV併發上限
內部客服 / FAQ 問答8KQwen3.6-35B-A3B 官方 FP833.50.16約 307
會議記錄 / 摘要32KQwen3.6-35B-A3B 官方 FP833.50.62約 76
文件分析 / RAG32KGemma-4-26B-A4B 官方 BF1648.11.25約 26
推理 / 工具呼叫助理32Kgpt-oss-120b 官方 MXFP462.51.13約 16
長文件 / 法遵 Agent256KQwen3.6-35B-A3B 官方 FP833.55.00約 9
程式碼庫 Agent128KQwen3-Coder-Next 80B 官方 FP874.23.00約 2
最高品質單人研究256KQwen3.5-122B-A10B 社群 INT471.36.001

單位 GiB。併發上限 = (96 × 85% − 權重) ÷ 每人 KV, 指的是同時在處理中的請求數,不是總使用者數(見下)。

併發數不等於使用者數

上表的「併發」指同一瞬間正在生成回應的請求數。實際使用者數會更多, 因為多數人多數時間在讀回應、在打字、在做別的事。

不過**「總人數 ÷ 併發數」的比例沒有可靠的公開統計**, 各家顧問文章給的經驗值差異很大。合理做法是先觀察自己的使用曲線, 或直接用尖峰併發數當規劃基準。

參考兩個有具體數字的部署案例:

配置併發使用者場景來源
4× H100約 300gpt-oss-120b 內部 coding assistantVMware
2× H200約 85同上同上
8× H100 + TensorRT-LLM最高 400(TTFT < 1s)Llama-3-8B,2000 in/out tokensLenovo

(皆為供應商官方文件,非獨立第三方驗證。)

實測:併發之下實際跑多快

前面都是容量推算。實際吞吐量要看實測。

以下為第三方 benchmark, RTX PRO 6000 單卡、vLLM、50 個併發請求、 max-model-len=4096、輸入 100 / 輸出 600 tokens:

模型總吞吐量每人平均體感
GPT-OSS-20B4,378 tok/s約 88 tok/s流暢
Llama-3.1-8B3,196 tok/s約 64 tok/s流暢
Qwen3-14B2,034 tok/s約 41 tok/s流暢
GPT-OSS-120B1,779 tok/s約 36 tok/s流暢
DeepSeek-R1-Qwen-32B966 tok/s約 19 tok/s可用

「每人平均」為總吞吐量 ÷ 50,原始資料未直接提供。同批測試的延遲數據: Llama-3.1-8B 的 TTFT 中位數 333ms、TPOT 17.66ms; DeepSeek-R1-Qwen-32B 的 TTFT 996ms、TPOT 58.71ms(換算約 17 tok/s/人)。

一個值得注意的第三方數據: 在 300 併發的壓力測試下,RTX PRO 6000 的總吞吐量勝過 A100-80GB 與 H100——

模型RTX PRO 6000A100-80GBH100
Llama-8B8,9906,8425,934
Qwen-14B5,1604,1874,821
Qwen-32B1,6557211,482

單位 tok/s,同框架同模型。這反映的是 Blackwell 世代的架構優勢與 96GB 帶來的 KV cache 空間,但僅限單卡工作負載——下一節說明多卡的狀況。

如果單卡裝不下(例如 Qwen3.5-122B 官方 FP8 需要 122.5 GiB), 兩張 RTX PRO 6000 是自然的下一步。但要先知道一個限制: RTX PRO 6000 沒有 NVLink,卡間通訊走 PCIe。

Tensor parallel 需要每一層都做 all-reduce 同步,對卡間頻寬很敏感。 PCIe Gen5 約 64 GB/s 單向,NVLink 則是數百 GB/s 等級。 NVIDIA 開發者論壇的雙卡實測 結論是「把 KV cache 資料搬過 PCIe,開銷遠大於留在同一張卡上」, 並建議多卡系統使用 NVLink 等高頻寬互連。 另一份第三方評測顯示 卡數越多差距越大:4 卡 TP 跑 Qwen3-480B 時,H100 的吞吐量高出約 31%; 8 卡 TP 跑 GLM-4.6-FP8 時,H100 約 3 倍、H200 約 4 倍。

每 GB VRAM 多少錢?

價格取自原價屋線上估價單(含稅),擷取日 2026-07-15,每級距取當日最低價:

裝置VRAM頻寬最低價NT$/GB
RTX 5060 Ti 16GB16 GB448 GB/s18,4901,156
DGX Spark 系列(GB10)128 GB273 GB/s175,9001,374
AMD AI PRO R970032 GB約 640 GB/s49,8801,559
RTX 5070 Ti16 GB896 GB/s32,8882,056
RTX 508016 GB960 GB/s44,8882,806
RTX PRO 4000 Blackwell24 GB672 GB/s84,0003,500
RTX 509032 GB1,792 GB/s124,9903,906
RTX PRO 4500 Blackwell32 GB896 GB/s131,0004,094
RTX PRO 6000 Max-Q96 GB1,792 GB/s466,0004,854
RTX PRO 5000 Blackwell 72GB72 GB1,344 GB/s353,0004,903
RTX PRO 6000 Blackwell96 GB1,792 GB/s476,0004,958
RTX PRO 5000 Blackwell 48GB48 GB1,344 GB/s245,0005,104

那為什麼不買六張 5060 Ti 湊 96GB?

模型必須透過 tensor parallel、pipeline parallel 或 layer split 分散到多張卡, 卡與卡之間要傳遞 activation 或執行 collective communication。 沒有高速互連時,PCIe 拓撲與通訊成本可能成為瓶頸(上一節的問題, 卡數更多、更嚴重)。還要有六個可用 PCIe 插槽 (消費級主機板通常只有兩三個)、更大的電源與散熱。

倒也不是絕對不能用。對特定 MoE 或 pipeline 工作負載,多張小卡仍可能有成本優勢, 差別在部署複雜度、主機平台與框架限制都更高。

決策流程

flowchart TD
  Start([主要用途?]) --> A{Agent / 多步推理<br/>/ 程式碼?}
  A -->|是| B[優先用官方原生<br/>或官方量化版<br/>並做任務級評測]
  A -->|否,對話/摘要/RAG| C[可優先嘗試<br/>成熟 INT4 / GGUF]

  C --> C1{模型規模?}
  C1 -->|≦ 35B| C2[32 GiB 級]:::recommend
  C1 -->|35B 以上| C3[48–72 GiB 級]:::recommend

  B --> B1{模型規模?}
  B1 -->|26–36B| D{需要即時互動?}
  D -->|是| B2[96 GiB 單卡]:::recommend
  D -->|否,批次/驗證為主| E[可考慮 128 GiB<br/>統一記憶體]:::recommend
  B1 -->|80–122B| B3[96 GiB 單卡<br/>部分需量化版]:::recommend
  B1 -->|更大或高併發| B4[96 GiB × 2]:::recommend

  classDef recommend fill:#0D9488,stroke:#0F766E,color:#FFFFFF
  classDef warn fill:#FEE2E2,stroke:#DC2626,color:#7F1D1D
先定精度策略,再算容量,最後確認速度

在挑硬體之前:先回答這五題

前面算的每個數字,都建立在你已經知道自己要跑什麼、給誰用。實際上這幾題 才是規格的來源:

問題實際取決於
跑哪個模型?要解決什麼業務問題
用什麼精度?任務能不能承受量化
context 開多長?應用要一次處理多少上下文
幾個人同時用?要開放給誰、什麼時候
需要多快?是互動式還是批次

這幾題答不出來的時候,通常缺的是應用場景而非 GPU 知識。硬扛著先決定硬體, 最常見的下場是買了一張規格挑不出毛病的卡,半年後還在閒置。

實務上,把一張 GPU 變成「業務單位每天在用的東西」,採購通常是最快的一段。 花時間的是盤點哪些流程真的適合地端 LLM、判斷該用 RAG 還是微調、 接進現有系統與權限稽核、以及讓使用者真的願意用。

合理的順序是:

業務場景 → 模型與任務要求 → 精度與延遲門檻 → 最後才是硬體

多數團隊反過來做,因為硬體是最具體、最容易先動手的那一段。

如果你正在被要求「評估地端 AI」

荔枝智慧是企業 AI 導入團隊。 我們能幫上忙的是前面那幾步:盤點適合的應用場景、 評估 RAG/微調/Agent 各自的可行性與成本、估算導入後的效益, 然後才回推需要多大的硬體。

這樣算出來的規格,你在內部提案時也比較好解釋為什麼是這個數字。

聊聊你的場景


已經確定要買什麼? 商城列有各卡的規格與參考價格, 可以先對照需求。顯示卡價格浮動大,實際報價與貨況請 來信確認。 還在 32GB 與 96GB 之間猶豫,見 RTX PRO 6000 vs RTX 5090; 版本選擇可參考 RTX PRO 6000 Workstation vs Max-Q 比較


下半部:這些數字怎麼算出來的

前面每張表都來自同一套估算方法。想自行驗算、或要評估表上沒有的 模型與 context 組合,以下把方法完整攤開。總公式只有一條:

總需求 = 模型權重 + KV cache/狀態 + 執行期開銷

第一塊:權重

權重 = 參數量 × 每參數位元組數
精度每參數
FP16 / BF162 bytes
FP81 byte
INT4 類量化約 0.61 bytes(見下)

「4-bit 權重」不代表整個模型剛好每參數 4 bits

llama.cpp 官方文件用 Llama-3.1-8B 實測 GGUF K-quants 的平均每權重位元數:

格式平均 bpw
Q3_K_M3.9960
Q4_K_S4.6672
Q4_K_M(最常用)4.8944
Q5_K_M5.7036
Q6_K6.5633
Q8_08.5008

差異來自 scale 與分組資訊,以及部分層(常見於 embedding 與 output head) 保留較高精度。AWQ、GPTQ、MXFP4、NVFP4、NF4 各有各的封裝方式,數字不能互相套用, 但方向一致:整個 checkpoint 通常大於「參數量 ÷ 2」。

第二塊:KV cache(以及那條你可能算錯的公式)

Transformer 生成每個 token 時需要回顧前面所有 token 的 Key 與 Value 向量, 這些向量快取在 VRAM 裡,就是 KV cache。

流傳最廣的公式是:

KV cache = 2 × 層數 × KV head 數 × head 維度 × token 數 × 並發數 × 每元素 bytes

這條公式沒錯,但只對標準 GQA/MHA 架構成立。

逐項確認:開頭的 2 是 K 和 V 兩份;用 KV head 數而非 attention head 數 (GQA 讓多個 query head 共用一組 KV head);其餘各項都與快取大小線性相關。

問題是 2025–2026 年發布的多個主流開放權重模型,已經不用標準 GQA 了。

公式的適用範圍:四種注意力架構

架構代表模型這條公式
標準 GQALlama-4-Scout、MiniMax-M2.7✅ 直接適用
MLA(低秩壓縮 KV)GLM-5.2、Kimi-K2.6、DeepSeek 系❌ 大幅高估
Sliding windowGemma 4、gpt-oss❌ 高估(滑窗層會封頂)
Linear attention 混合Qwen3.6、Qwen3.5、Qwen3-Coder-Next❌ 高估(狀態不隨 token 成長)

實際差距:

模型公式硬套依架構估算比例
GLM-5.2(MLA)3.66 GiB / 1K token87.75 MiB約 42×
Kimi-K2.6(MLA)1.91 GiB / 1K token68.6 MiB約 28×
Qwen3.6-27B(linear 混合)256 MiB / 1K token64 MiB約 4×
Gemma-4-31B(sliding)960 MiB / 1K token160 MiB 成長約 6×

DeepSeek 系 MLA 的基礎估算式

≈ (kv_lora_rank + qk_rope_head_dim) × token 數 × 2 bytes × 層數 × 並發數

因為 MLA 不是每個 head 各存 K/V,而是共用一組低秩壓縮向量。 此式假設 latent state 以 BF16/FP16 儲存;不同實作在 rope state、 量化 KV、對齊與 block 配置上可能有額外開銷,且不是所有標榜 MLA 的模型都完全相同。

Sliding window 要拆兩段算:滑窗層封頂在 window 大小不再成長, 只有 full attention 層隨 context 線性增加。以 gpt-oss-120b 為例,36 層中 18 層滑窗、18 層全域。

第三塊:執行期開銷(沒有固定值)

CUDA context、activation buffer、CUDA graph 捕獲、workspace 張量、記憶體碎片, 這些沒有一個固定數字可以套。實際差異取決於:

  • 框架(vLLM/SGLang/Transformers/llama.cpp)
  • CUDA Graph 捕獲的 batch size、chunked prefill 設定
  • 多模態 encoder(Qwen3.6、Qwen3.5、Gemma 4 都含視覺編碼器)
  • tensor parallel 切分、量化 kernel、最大同時序列數

與其加一個固定數字再加一層餘裕(容易重複計算),本文只用一條原則:

規劃用量 = 權重 + KV cache/固定狀態
建議規劃用量 ≤ 實體 VRAM 的 85%

多模態、長 context prefill、大 CUDA Graph 或多使用者情境,要留更多。 正式採購前用你指定的框架實際啟動驗證一次,這步不能省。

MoE:容量與運算量脫鉤

2026 年架構上最明顯的變化是 MoE 普及:

主要由什麼決定
權重容量總參數量
每 token 運算量active 參數量
模型總參數Active比例
Qwen3-Coder-Next80B3B3.8%
Qwen3.6-35B-A3B36B3B8.3%
gpt-oss-120b117B5.1B4.4%
Qwen3.5-122B-A10B122B10B8.2%
Llama-4-Scout109B17B15.6%

容量這邊有個前提要講清楚:只有在追求 GPU-only、低延遲推論時, MoE 的所有專家權重才通常都得在 GPU 記憶體中,容量由總參數決定。 部分框架(如 llama.cpp)可以把未使用的專家 offload 到系統記憶體, 架構層面沒有禁止,速度會掉。

精度怎麼選:量化到底傷害什麼

llama.cpp 官方 PR 的 wikitext perplexity 實測(LLaMA-1 7B):

格式Perplexity相對 FP16
F165.9066
Q3_K_M6.1503+4.13%
Q4_K_M5.9601+0.91%
Q5_K_M5.9208+0.24%
Q6_K5.9110+0.07%

看起來 Q4_K_M 幾乎無損。但 perplexity 會低估特定任務上的傷害:

一篇針對量化與數學推理的研究(arXiv:2501.03035)發現,特定 Llama-3 模型在 AWQ/GPTQ 下跑 MATH benchmark,準確率平均下降 11.31%、最高 32.39%, 集中在數值計算與多步推理規劃。另一篇(arXiv:2504.04823)指出影響高度取決於 模型、量化方法與任務:部分模型在 4-bit 下相當穩健,8-bit 則平均只掉約 0.8%。

算太剛好的代價:offload 可能出現斷崖

llama.cpp 官方 README 有一組示範數據,用 LLaMA 7B(Q4_0,共 35 層) 測不同的 GPU 層數:

GPU 層數 vs 生成速度(LLaMA 7B Q4_0,共 35 層)

10 層在 GPU 13.45 tok/s 0.10×
20 層在 GPU 21.36 tok/s 0.16×
30 層在 GPU 40.04 tok/s 0.30×
34 層在 GPU(只差 1 層) 71.76 tok/s 0.55×
35 層全滿 131.66 tok/s 1.00×
官方 README 範例環境(未指明 GPU 型號),用於展示趨勢,非 RTX PRO 6000 實測 資料來源:llama.cpp 官方 llama-bench README

在這組硬體與版本下,只剩一層留在 CPU,速度就從 131.66 掉到 71.76 tok/s。 原因可能包含 CPU 端計算、CPU/GPU 同步與資料傳輸邊界。實際下降幅度會因 CPU、PCIe、模型與框架而異,這組數字是舊式 LLaMA 7B 的示範, 換個模型不會是同樣倍率。

VRAM 不足時效能不是線性下降,會出現斷崖。規劃時留餘裕,不要算到剛好。 這也是前面 96 GiB 案例表用「合計 ≤ 85%」當門檻的原因。

四個步驟總結

  1. 定精度策略:Agent/推理/Coding → 優先官方原生或官方量化版,INT4 需任務驗證; 對話/RAG → 成熟 INT4 通常可行
  2. 算容量:權重(實際 checkpoint 大小優先)+ KV cache(依架構用對公式)
  3. 留餘裕:合計 ≤ 實體 VRAM 的 85%,並用指定框架實際啟動驗證
  4. 確認速度:dense 用 (頻寬 ÷ 權重) × 0.65;MoE 只看實測

需要對照實機規格? 商城列有各卡的規格與參考價格; 顯示卡價格浮動大,實際報價與貨況請來信確認。32GB 消費旗艦與 96GB 工作站卡的取捨見 RTX PRO 6000 vs RTX 5090, RTX PRO 6000 兩個版本的差異見 Workstation vs Max-Q 比較

想詢價、對估算方法有疑問、或想從應用場景開始盤點: 來信聊聊


資料來源

本文 VRAM 數字為依公式計算的估算值,實際用量會因框架、批次策略、量化實作與 版本差異而不同。正式採購前請以指定框架實測驗證。原價屋價格每日變動,請重新確認。