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Quanta VRAM para rodar LLM local: guia e tabela

Quanta VRAM para rodar LLM local: guia e tabela

Você baixa um modelo de 70 bilhões de parâmetros, manda carregar e recebe CUDA out of memory em três segundos. Troca por uma versão quantizada, o modelo entra, e a geração sai a dois tokens por segundo, mais devagar do que você lê. Aumenta o contexto para processar um contrato inteiro e o erro de VRAM volta, com o mesmo modelo de antes.

O problema não é o modelo nem a biblioteca. Descobrir quanta VRAM para rodar LLM local você precisa é uma conta simples que quase ninguém explica: parâmetros vezes bytes por parâmetro, mais o cache de atenção, que cresce com o contexto. Quem faz essa conta acerta a placa na primeira tentativa. Quem não faz compra 24 GB achando que roda 70B e descobre o contrário depois da nota fiscal.

Este guia traz a fórmula, a tabela por faixa de modelo cruzada com quantização, o custo real de mandar parte do modelo para a RAM, quando duas placas resolvem e o caso corporativo: rodar local para o dado sensível não sair da empresa.

A conta base: parâmetros vezes bytes por parâmetro

Um modelo de linguagem é uma pilha de matrizes de números. Cada número é um parâmetro, e o espaço que ele ocupa depende do formato numérico usado para guardá-lo. Reduzir esse formato é o que se chama de quantização, a alavanca mais poderosa para caber em uma placa menor.

Formato Bytes por parâmetro Uso típico
FP32 (32 bits) 4 Pesquisa, reprodutibilidade numérica
FP16 ou BF16 (16 bits) 2 Peso original publicado pela maioria dos modelos
INT8 ou FP8 (8 bits) 1 Inferência de produção com perda mínima
Q4 (4 bits, tipo Q4_K_M) cerca de 0,55 na prática Inferência local em placa única

O Q4 não ocupa exatamente meio byte porque os formatos GGUF mais usados guardam algumas camadas em precisão maior e carregam metadados de escala, o que leva a média real para 4,5 a 5 bits por peso. Por isso 0,55 byte serve melhor como referência de compra que o 0,5 teórico.

A fórmula fica assim: VRAM dos pesos = parâmetros x bytes por parâmetro. Um modelo de 8 bilhões em FP16 ocupa 16 GB só de pesos, e em Q4 cai para perto de 4,5 GB. É a diferença entre precisar de 24 GB e caber com folga em 8 GB.

O overhead que ninguém soma: o KV cache

Peso não é tudo. Durante a geração, o modelo guarda as chaves e os valores de atenção de cada token já processado, para não recalcular a sequência a cada palavra nova. Esse é o KV cache, e ele cresce de forma linear com o tamanho da janela de contexto. A fórmula é 2 x camadas x cabeças de KV x dimensão da cabeça x bytes x tokens, sendo o 2 as duas matrizes, chave e valor. Em um modelo de 8 bilhões com 32 camadas e atenção agrupada, dá por volta de 0,125 MB por token em 16 bits; em um de 70 bilhões com 80 camadas, cerca de 0,33 MB.

Janela de contexto KV cache, modelo 8B, cache em 16 bits KV cache, modelo 70B, cache em 16 bits Modelo 70B com cache em 8 bits
4.000 tokens 0,5 GB 1,3 GB 0,7 GB
8.000 tokens 1,0 GB 2,6 GB 1,3 GB
32.000 tokens 4,0 GB 10,5 GB 5,2 GB
128.000 tokens 16 GB 42 GB 21 GB

Repare na terceira coluna: em 128 mil tokens, o cache de um modelo de 70B sozinho ocupa mais memória que o modelo inteiro em Q4. É por isso que tanta gente carrega o modelo sem erro e mesmo assim quebra ao analisar um documento longo. Se o seu uso é revisar processos, laudos, contratos ou bases de código inteiras, dimensione pelo contexto de produção, não pelo do tutorial. Somando de 10 a 15 por cento para ativações, buffers e driver, a conta final é: pesos + KV cache do seu contexto + 15 por cento.

Tabela de VRAM por faixa de modelo e quantização

Os números saem da fórmula, com a coluna prática já somando KV cache de 8 mil tokens e overhead. São faixas: o valor exato varia com a arquitetura e o motor de inferência.

Faixa do modelo FP16 INT8 Q4 (só pesos) Total prático em Q4, contexto 8K Classe de placa que atende em Q4
7B a 8B 14 a 16 GB 7 a 8 GB 4 a 5 GB 6 a 7 GB 8 a 12 GB
13B a 14B 26 a 28 GB 13 a 14 GB 7,5 a 9 GB 10 a 11 GB 12 a 16 GB
30B a 34B 60 a 68 GB 30 a 34 GB 18 a 21 GB 22 a 25 GB 24 a 32 GB
70B cerca de 140 GB cerca de 70 GB 40 a 43 GB 45 a 48 GB 48 GB
100B a 130B, arquitetura MoE 240 GB ou mais 120 GB ou mais 60 a 70 GB 70 a 80 GB 96 GB
200B ou mais, MoE acima de 450 GB acima de 230 GB 125 a 140 GB 140 a 160 GB 2 x 96 GB

Duas observações mudam a decisão de compra. A primeira: modelos de mistura de especialistas, os MoE, ativam só uma fração dos parâmetros por token, mas todos os pesos precisam estar na memória, então a economia é de tempo de processamento, não de VRAM. Um modelo de 235 bilhões com 22 bilhões ativos continua exigindo memória compatível com os 235 bilhões.

A segunda: a perda de qualidade da quantização não é uniforme. Acima de 30 bilhões de parâmetros, o Q4 preserva praticamente toda a capacidade original; na faixa de 7 a 8 bilhões, perde alguns pontos em matemática e em código. Se o seu modelo é pequeno, prefira Q8 e compre a VRAM correspondente. A visão geral de quantização da Hugging Face detalha cada esquema.

Quanta VRAM para rodar LLM local em cada classe de placa

Com a conta feita, a escolha de hardware deixa de ser lista de benchmark e vira degrau de memória, que é exatamente como a linha profissional RTX PRO Blackwell da NVIDIA está organizada.

VRAM Placas dessa faixa Maior modelo confortável em Q4 Limite prático
16 GB RTX PRO 2000 Blackwell 13B a 14B Contexto curto, um usuário
24 GB RTX PRO 4000 Blackwell 30B apertado, 14B com folga Contexto médio, prototipagem
32 GB RTX PRO 4500 Blackwell, GeForce RTX 5090 32B a 34B Melhor custo por GB no mercado local
48 GB RTX PRO 5000 Blackwell 48 GB 70B Contexto de até 32K com cache em 8 bits
72 GB RTX PRO 5000 Blackwell 72 GB 70B com contexto longo MoE de 120B fica apertado
96 GB RTX PRO 6000 Blackwell MoE de 120B, ou 70B em INT8 Vários modelos residentes ao mesmo tempo

A escolha entre GeForce e linha profissional não se resume a GB: memória com correção de erro, certificação de driver, consumo controlado para duas placas no mesmo gabinete e garantia estendida pesam em ambiente corporativo e em licitação, recorte tratado no comparativo entre GeForce RTX e placas profissionais para machine learning.

Offload para RAM: o modelo cabe, a velocidade não

Quando o modelo não cabe na VRAM, motores como o llama.cpp deixam parte das camadas na memória do sistema. O modelo carrega e responde, o que dá a impressão de problema resolvido. Não é. A geração é limitada por largura de banda, e a diferença entre as duas memórias é brutal: a VRAM de uma placa profissional atual trabalha entre 1.000 e 1.800 GB por segundo, e o tráfego prático pelo PCIe fica em dezenas de GB por segundo. A cada token, os pesos fora da placa atravessam esse gargalo.

Um benchmark público de offload no llama.cpp com um modelo de 14 bilhões em Q4_K_M mede o tamanho do estrago, movendo apenas 8 das 48 camadas para a CPU.

Distribuição das camadas Tokens por segundo Percentual da velocidade total
100% na GPU cerca de 43 100%
83% na GPU, 17% na CPU cerca de 12,5 29%
100% na CPU cerca de 2,9 7%

Offload não é meio-termo, é precipício: 17 por cento do modelo fora da placa custou 71 por cento do desempenho. Para estimar o teto de velocidade, divida a largura de banda pelo tamanho do modelo carregado. Um modelo de 42 GB em uma placa de 1.800 GB por segundo passa de 40 tokens por segundo; o mesmo modelo em DDR5 de dois canais, na casa de 80 GB por segundo, não chega a dois.

Duas GPUs: quando soma e quando não soma

Para inferência, duas placas somam bem: o motor divide as camadas entre elas e um modelo de 70B em Q4 roda em duas placas de 24 GB. A ressalva é que as placas de workstation atuais não trazem ponte NVLink, então a comunicação passa pelo PCIe; como na divisão por camadas o tráfego entre placas é pequeno, o impacto é aceitável.

Para treino e fine-tuning a lógica muda. O padrão mais comum é paralelismo de dados, em que cada placa recebe uma cópia inteira do modelo e um pedaço diferente do lote, o que acelera a época mas não aumenta o modelo que cabe: duas placas de 24 GB continuam limitadas a 24 GB. Se o limitante é o tamanho do modelo, uma placa maior vence duas menores, porque simplifica a configuração e consome menos energia; se é o tempo de processamento de um modelo que já cabe, ou o atendimento de vários usuários, duas placas menores saem mais baratas. O dimensionamento de CPU, RAM e linhas PCIe que sustenta essa escolha está no guia sobre o que priorizar em hardware para IA e ciência de dados.

O caso corporativo: o dado que não pode sair da rede

Boa parte das empresas que procuram máquina local não está atrás de economia de API, e sim de não enviar informação para fora. Escritório com peça processual, hospital com prontuário, indústria com projeto não publicado, órgão público com dado de cidadão: mandar o texto para uma API de terceiro é transferir dado para um operador externo, muitas vezes fora do país, e assumir a responsabilidade por esse tratamento.

A LGPD trata saúde, biometria, origem racial e convicção política como dados pessoais sensíveis, com exigências mais rígidas de base legal e controle. Um modelo na rede interna elimina a transferência: o texto entra e sai da mesma máquina, o log fica no seu servidor e não há cláusula de terceiro para auditar.

Aí a pergunta sobre quanta VRAM para rodar LLM local vira especificação de projeto. Um assistente interno de consulta a documentos, com modelo de 30B a 70B em Q4, contexto de 32 mil tokens e três a cinco usuários simultâneos, pede uma placa de 48 a 96 GB. É o raciocínio do dimensionamento de workstations para empresas e ciência de dados e a base do guia de workstation para inteligência artificial, que cobre treino e fine-tuning.

Configuração Zenion recomendada

A Zenion parte do modelo que você precisa rodar e do contexto de produção, não de uma lista fixa de peças. Três pontos de partida cobrem quase tudo:

  • Zenion Render, placa de 24 a 32 GB. Modelos de 8B a 32B em Q4, prototipagem, embeddings e difusão de imagem local. RAM de 64 GB e NVMe rápido para trocar de modelo sem espera.
  • Zenion Supreme, placa de 48 a 72 GB. 70B em Q4 com contexto longo, time pequeno e dois modelos residentes. É a configuração mais comum em assistente interno de documentos com dado sensível.
  • Zenion Infinite, 96 GB ou duas placas. MoE de 120B, fine-tuning com QLoRA, inferência multiusuário e pesquisa. Exige projeto de energia e fluxo de ar para operação contínua.

O roteiro é sempre o mesmo: definir o modelo, medir o contexto real, aplicar a fórmula e escolher a placa um degrau acima do resultado.

Perguntas frequentes

Quantos GB de VRAM preciso para rodar um modelo de 7B?
Em Q4, de 6 a 7 GB no total, contando pesos e contexto de 8 mil tokens. Uma placa de 8 GB roda e uma de 12 GB roda com folga. Em FP16, o mesmo modelo pede 16 GB só de pesos.

Quanta VRAM para rodar um modelo de 70B localmente?
Em Q4, de 45 a 48 GB somando pesos, cache e overhead, o que aponta para uma placa de 48 GB ou duas de 24 GB. Em INT8 sobe para cerca de 75 GB e em FP16 passa de 140 GB, faixa que exige várias placas.

Dá para rodar LLM local sem placa de vídeo dedicada?
Dá, com modelos pequenos e paciência. A geração fica limitada pela banda da memória do sistema, em poucos tokens por segundo mesmo em Q4: serve para teste, não para uso profissional.

Q4 perde muita qualidade em relação ao FP16?
Acima de 30 bilhões de parâmetros a diferença não aparece em uso conversacional nem em busca sobre documentos. Na faixa de 7 a 8 bilhões, a perda é perceptível em matemática e código, e vale usar Q8.

Duas placas de 24 GB equivalem a uma de 48 GB?
Para inferência, quase sempre sim, porque o motor divide as camadas entre elas. Para treino com paralelismo de dados, não: cada placa carrega uma cópia inteira do modelo e o teto continua nos 24 GB.

Quanta RAM do sistema preciso além da VRAM?
A referência é ter pelo menos o dobro da VRAM em memória do sistema, para carregar e converter modelos sem estourar. Com 48 GB de VRAM, 96 a 128 GB evitam travamento na carga.

Antes de comprar, meça o seu contexto real

A decisão cabe em quatro números: quantos parâmetros tem o modelo, em qual precisão ele roda, quantos tokens de contexto o seu trabalho usa de verdade e quantas pessoas consultam a máquina ao mesmo tempo. Com eles, a fórmula entrega a VRAM alvo e a tabela de classes entrega a placa.

Se você tem os números mas não quer virar isso em lista de peças sozinho, a equipe da Zenion faz o dimensionamento como parte do projeto, testando o modelo que você usa antes de fechar a configuração. Vale conversar sobre as workstations profissionais da Zenion com o nome do modelo e o tamanho médio dos seus documentos em mãos.

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