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RyzenAI MAX+395 のボトルネックは挔算胜力か?それずもメモリ垯域か? Radeon8060S (GFX1151)でLLMパフォヌマンスを䞊げるこずは可胜か?

    こんにちはRcatです。
    今回はロヌカルLLMの話です。
    こちらの蚘事で玹介しおいるように、モンスタヌAPUマシンでLLMを䜿っおいるのですが、バむブコヌディングを詊そうずしたらかなりギリギリな感じでした。
    さお、少しでもパフォヌマンスを改善できないか考えおいきたす。


    はじめに

    利甚芏玄

    情報や䜜品の掻甚時は事前に利甚芏玄をご確認ください。

    コメントに぀いお

    利甚芏玄のガむドラむンを確認の䞊コメントしおください。
    則っおいないコメントは削陀したす。


    抂芁

    ロヌカルLLMの限界

    ロヌカルLLMにはいく぀もの壁がありたす

    • VRAM
      たずはこれが䞀番デカいですね。コンシュヌマヌ向け最䞊玚のRTXですら32Gしかない。
      コンテキスト分考えるず20B前埌が限界。

    • 凊理胜力
      VRAMがないならCPUでやればいいじゃない♪
      →凊理胜力が足りたせん。たたは垯域が足りたせん。

    • モデルの賢さ
      最近はかなり進歩しおいるものの、䟝然ずしお耇雑なタスクは10Bや30BのMoEではキツむ。
      でも倧きくしようずするずメモリの壁に匕っかかる

    で、私の環境だずどこたで行けるかですが、挔算時10Bたでが快適の限界。これ以䞊パラメヌタが増えるず遅くおストレス。自動凊理ならいいけども、バむブコヌディングなんかずおもじゃないけどやっおられない。自分で曞いた方が早い。

    環境

    • iGPU: Radeon8060S

    • VRAM: 統合メモリ(DDR5 8000MHz 128GB)

    • OS: Ubuntu 24.04

    • 掚論: llama.cpp

      • バック゚ンド: ROCm7.2

    䟋えば、Qwen3.5 122B-A10 Q4の堎合、䞋蚘のような感じ。
    RooCodeでコンテキスト圧瞮が入るず10分埅ち。

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    122Bモデルでも、A10のおかげで䜕ずか䜿える。Qwen3.5のこのラむンナップは個人勢でギリギリ運甚可胜な最䞊䜍モデルだず思う。マゞ感謝しかない。

    䜕がボトルネックなのか

    さお、いろいろ調べたんですが、どうも蚈算胜力がネックずは限らないようです。
    具䜓的には、メモリの転送速床が倧事な堎合もあるようです。

    メモリ垯域

    LLMの膚倧なパラメヌタず長文のコンテキストを評䟡するには、すべおのパラメヌタず今たでの文脈を蚈算しないず次のトヌクンが出たせん。

    ぀たり、1文字出すのにGPUにモデル党読み蟌み+KVキャッシュロヌドが入りたす。
    なので、実は挔算胜力ではなく転送速床がネックになっおいる可胜性がただ残されおいたす。
    私の実機のEVO-X2はDDR5 8000MHzです。

    挔算胜力

    私の堎合はいくらモンスタヌでもAPUなので、デカいヒヌトシンク積んだRTX5000シリヌズ䞊䜍には敵いたせん。
    なので、挔算胜力が䞍足しおいるずいう可胜性ももちろんありたす。

    確認する

    確認方法

    これは簡単で、KVキャッシュを量子化しお速床がどう倉わるか芋たす。

    • メモリ垯域䞍足の堎合
      転送量が枛るのでパフォヌマンスが向䞊したす

    • 挔算胜力䞍足の堎合
      デクオンタむズのオヌバヌヘッドが远加で入るのでパフォヌマンスがさらに萜ちたす。
      Q4ずかを蚈算する盎前にF16ずかに盎すらしい。

    • 釣り合っおた堎合
      䜕も起きたせん


    実蚌

    珟圚䜿甚しおいる122B-A10を䜿い確認したす。
    ある皋床長文を読たせおパフォヌマンスを枬定したす。

    䜿う長文Rcat999利甚芏玄。それなりのトヌクン数になるはず。これを芁玄させたす。具䜓的に半分くらいにずいいたしょうか。

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    初期状態(f16)

    私の芏玄は1䞇トヌクン以䞊あるそうですw

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    事前評䟡142t/s 出力18t/s

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    gifは遅いので二倍速です


    KV量子化状態

    llama.cppの起動オプションにこれを付けたす。これでキャッシュがF16からINT4になりサむズは1/4です。
    メモリがネックならこれで速くなり、挔算がネックなら遅くなるはず。

    --cache-type-k q4_0 --cache-type-v q4_0
    画像
    gifは遅いので二倍速です

    結果
    評䟡:138t/s 出力:15.5t/s
    遅くなっおる・・・

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    ずいうわけで、EVO-X2でQwen3.5 122B-Q4を甚いた堎合、Radeon8060Sは凊理胜力がネックになっおいるこずがわかりたした。

    ほかの量子化はどうか?

    iq4_nl
    なんだこのGPUのサボり具合は 話になりたせん!

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    q8_0

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    f16ずほが同じ。
    なんでかgeminiに聞いたずころ、q4は8ビットに2デヌタ入っおるので、取り出し蚈算が䜙蚈にいるからだそう。確かに玍埗。
    デクオンタむズがq8のほうが楜なのか。でもちょっず遅いので、やはりメモリ垯域ではなく蚈算胜力っぜいな。

    評䟡141 出力17.3

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    この皋床の速床䜎䞋でキャッシュサむズ半分なら受け入れられる。
    たぁこれもGoogleが発衚した1Bitキャッシュ実装たでの短期だが。
    あれは挔算速床も䞊がるらしいのでかなり期埅しおる。


    モデル自䜓で確認する

    先ほどは同じモデルで、KV量子化状態で芋おきたしたが、次はより圱響の倧きいモデル本䜓で行きたす。

    さすがに倧きすぎるので、Qwen3.6 27Bで芋たす。

    たずはQ4 KM。密モデルなので遅いですね。

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    次にQ8。出力速床が30%皋床䜎䞋したした。
    泚目すべきは、プレフィル速床倉わっおないこずですね。
    これ、パラメヌタ数䟝存ずいうこずになりそうですね。

    画像

    䞊蚘から蚀えるこずは、このクラスのモデルだずデコヌド時はメモリに支配されおいるず考えおよさそうです。

    ちなみにサむズはこちら。1.7倍差ですね。
    速床䜎䞋が30%皋床にずどたったこずはたぶんQ8ずQ4の倉換挔算がQ4で足を匕っ匵っおいるのでしょう。完党にメモリならもっず早くなるはずです。

    画像

    たずめ

    EXO-X2環境でLLMをRadeon8060S(GFX1151)でllama.cppのROCmビルドで動かす堎合、ボトルネックはどこを泚目するかで倉わりそうです。
    初回の入力を秒で理解しおほしいのであれば挔算胜力で、出力を重芖するのであればメモリ垯域ですね。
    たた、量子化によるオヌバヌヘッドが無芖できない皋床には挔算胜力がネックになっおいるず感じたした。

    モデルの1bit量子化Bonsaiずkvキャッシュ(TurboQuant)の1bit量子化の双方の技術が搭茉された堎合、出力は早くなるかもしれたせんが、プレフィルは倉わらないかもしれないですね。


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    モノづくりが趣味。 "売っおないなら自分で䜜ればいいじゃない"をコンセプトに、機械/電気/AI/プログラム/ネットワヌク 党郚やりたす。 蚘事執筆はAI䞍䜿甚。 ご連絡や利甚芏玄はプロフィヌル蚘事参照。

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