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量子化(Q4_K_M・Q8_0 など)の読み方と選び方

ローカルLLMの GGUF ファイルには、Q4_K_M や Q8_0 のような「量子化の型」が付いています。型によってファイルの大きさと、元のモデルからの品質のずれが変わります。このページでは、型の名前の読み方と、当サイトに載っている実際のファイルから集計した大きさ、品質の目安をまとめます。

集計は毎日更新(当サイトに載っている 20,780 ファイル・1,276 モデルから)

最終更新

量子化とは

LLM の重み(パラメータ)は、もともと 1 つあたり 16 ビット(BF16・F16)で持たれています。量子化は、これを 8 ビット・4 ビット・2 ビットのように少ないビット数で表し直して、ファイルと必要メモリを小さくする方法です。

ビット数を減らすほど小さくなりますが、元のモデルの出力からのずれ(品質の低下)も大きくなります。必要メモリはおおよそ「ファイルサイズ + KV キャッシュ(会話の長さに比例)+ 少しの余裕」なので、まず自分の VRAM に収まる型を探すのが出発点になります。

型の名前の読み方

名前は、いくつかの部品の組み合わせです。

部品 意味
Q4・Q5・Q8 など 1つの重みにおおよそ何ビット使うか(4 なら約 4 ビット)。実際は尺度などの情報も入るので、少し大きくなります。
_K(Q4_K_M など) k-quants。重みを小さなまとまり(ブロック)に分け、まとまりごとに尺度を持つ方式。同じビット数なら古い方式(_0・_1)より元のモデルに近い。
_S・_M・_L 同じ型の中での大きさ(Small・Medium・Large)。重要な層に多めのビットを使うほど大きく、元のモデルに近くなります。
IQ(IQ4_XS・IQ2_M など) i-quants。少ないビット数でもずれを小さくする方式で、2〜4 ビットの小さい型に多い。imatrix と一緒に使われます。
_0・_1(Q4_0・Q8_0 など) 古くからある単純な方式。Q8_0 は 8 ビットで、元のモデルとほぼ同じ出力になります。
F16・BF16・F32 量子化していない元の精度。いちばん大きく、品質のずれはありません。
MXFP4・NVFP4 4 ビットの浮動小数点の形式。モデルの作者が最初からこの形式で配っていることがあります(gpt-oss など)。
UD-・*_XL・*_L(配布元の独自の型) 配布元が層ごとに型を混ぜて作ったもの(Unsloth の UD-Q4_K_XL など)。名前だけでは中身が決まらないので、配布元の説明を確かめてください。
imatrix(i1 など) 量子化するときに「どの重みが大事か」の情報を使ったもの。同じ型でも元のモデルに少し近くなります。

型ごとの実際のサイズと品質の目安

当サイトに載っている GGUF ファイルの実際のサイズを、GGUF に書かれたパラメータ数で割って、1 パラメータあたりのビット数を出しました(20,780 ファイルから)。同じ型でも、モデルや配布元によって幅があります。

型 1パラメータあたり(中央値) 実測 半分が入る範囲 8B のモデルなら ファイル数 品質の目安
F32 32.01 ビット 32.01–32.04 32.0 GB 44 元の精度
BF16 16.01 ビット 16.00–16.02 16.0 GB 385 元の精度
F16 16.01 ビット 16.00–16.02 16.0 GB 447 元の精度
UD-Q8_K_XL 9.52 ビット 9.09–10.57 9.5 GB 107 -
Q8_K 9.51 ビット 9.07–10.06 9.5 GB 11 -
Q8_0 8.51 ビット 8.50–8.52 8.5 GB 1,309 ほぼ同じ
UD-Q6_K_XL 7.34 ビット 7.18–7.63 7.3 GB 109 -
Q6_K_L 6.90 ビット 6.77–7.25 6.9 GB 126 -
Q6_K_S 6.71 ビット 6.69–6.73 6.7 GB 12 -
UD-Q6_K 6.70 ビット 6.61–6.76 6.7 GB 17 -
Q6_K 6.57 ビット 6.57–6.61 6.6 GB 1,252 ごく小さい
Q5_1 6.03 ビット 6.02–6.05 6.0 GB 122 小さい
Q5_K_L 6.02 ビット 5.91–6.31 6.0 GB 113 -
UD-Q5_K_M 6.02 ビット 5.94–6.11 6.0 GB 16 -
UD-Q5_K_XL 5.97 ビット 5.75–6.12 6.0 GB 105 -
UD-Q5_K_S 5.76 ビット 5.64–5.79 5.8 GB 19 -
Q5_K_M 5.71 ビット 5.69–5.80 5.7 GB 1,179 ごく小さい
Q5_K 5.69 ビット 5.68–5.76 5.7 GB 84 -
Q5_K_S 5.58 ビット 5.53–5.63 5.6 GB 941 小さい
Q5_0 5.55 ビット 5.52–5.58 5.6 GB 255 小さい
Q4_K_L 5.31 ビット 5.13–5.54 5.3 GB 131 -
TQ3_0 5.26 ビット 3.48–6.89 5.3 GB 6 -
Q4_K_XL 5.18 ビット 5.13–5.43 5.2 GB 10 -
Q4_1 5.10 ビット 5.04–5.18 5.1 GB 390 中くらい
UD-Q4_K_M 5.08 ビット 4.95–5.11 5.1 GB 19 -
UD-Q4_K_XL 5.05 ビット 4.89–5.27 5.0 GB 129 -
Q4_K_M 4.92 ビット 4.87–5.06 4.9 GB 1,612 小さい
Q4_K 4.86 ビット 4.84–4.99 4.9 GB 98 -
UD-Q4_K_S 4.82 ビット 4.63–4.82 4.8 GB 19 -
MXFP4_MOE 4.80 ビット 4.63–5.01 4.8 GB 38 -
NVFP4 4.76 ビット 4.65–4.96 4.8 GB 17 -
Q4_K_S 4.67 ビット 4.59–4.77 4.7 GB 968 中くらい
IQ4_NL 4.66 ビット 4.57–4.78 4.7 GB 448 小さい
Q3_K_XL 4.65 ビット 4.36–4.86 4.6 GB 114 -
Q4_0_4_8 4.64 ビット 4.60–4.73 4.6 GB 35 -
Q4_0_8_8 4.64 ビット 4.59–4.74 4.6 GB 33 -
Q4_0_4_4 4.64 ビット 4.56–4.71 4.6 GB 38 -
Q4_0 4.63 ビット 4.55–4.72 4.6 GB 677 中くらい
MXFP4 4.46 ビット 4.39–4.63 4.5 GB 10 -
IQ4_XS 4.43 ビット 4.34–4.53 4.4 GB 919 小さい
Q3_K_L 4.29 ビット 4.22–4.37 4.3 GB 847 中くらい
UD-IQ4_NL 4.09 ビット 3.95–4.18 4.1 GB 18 -
UD-IQ4_XS 4.09 ビット 3.88–4.21 4.1 GB 33 -
UD-Q3_K_XL 4.06 ビット 3.83–4.36 4.1 GB 117 -
Q3_K_M 4.00 ビット 3.89–4.12 4.0 GB 1,014 中くらい
Q3_K 3.92 ビット 3.89–4.00 3.9 GB 82 -
IQ3_M 3.76 ビット 3.67–3.92 3.8 GB 526 中くらい
UD-Q3_K_M 3.73 ビット 3.62–3.85 3.7 GB 15 -
Q3_K_S 3.63 ビット 3.51–3.73 3.6 GB 868 大きい
IQ3_S 3.60 ビット 3.51–3.68 3.6 GB 352 中くらい
Q2_K_L 3.50 ビット 3.16–3.80 3.5 GB 163 -
IQ3_XS 3.49 ビット 3.34–3.61 3.5 GB 469 大きい
UD-IQ3_XXS 3.33 ビット 3.17–3.62 3.3 GB 108 -
UD-Q2_K_XL 3.30 ビット 2.90–3.65 3.3 GB 119 -
UD-IQ3_S 3.27 ビット 3.16–3.46 3.3 GB 24 -
IQ3_XXS 3.26 ビット 3.12–3.46 3.3 GB 377 大きい
Q2_K 3.17 ビット 3.01–3.32 3.2 GB 932 とても大きい
UD-IQ2_M 3.04 ビット 2.80–3.35 3.0 GB 94 -
Q2_K_S 2.96 ビット 2.81–3.08 3.0 GB 134 とても大きい
IQ2_M 2.94 ビット 2.76–3.11 2.9 GB 392 大きい
TQ2_0 2.77 ビット 2.57–5.85 2.8 GB 9 -
Q2_0 2.73 ビット 2.27–3.01 2.7 GB 17 -
IQ2_S 2.71 ビット 2.54–2.81 2.7 GB 315 とても大きい
UD-IQ2_XXS 2.59 ビット 2.49–2.82 2.6 GB 92 -
IQ2_XS 2.56 ビット 2.43–2.66 2.6 GB 330 とても大きい
UD-IQ1_M 2.39 ビット 2.27–2.55 2.4 GB 73 -
TQ1_0 2.35 ビット 1.89–3.72 2.3 GB 8 -
IQ2_XXS 2.35 ビット 2.20–2.51 2.3 GB 291 とても大きい
UD-IQ1_S 2.27 ビット 2.15–2.41 2.3 GB 61 -
UD-TQ1_0 2.11 ビット 2.02–2.16 2.1 GB 14 -
IQ1_M 2.10 ビット 1.92–2.20 2.1 GB 265 とても大きい
IQ1_S 1.95 ビット 1.78–2.05 1.9 GB 245 とても大きい
Q1_0 1.23 ビット 1.14–1.43 1.2 GB 12 -

「8B のモデルなら」は、中央値のビット数から計算したファイルサイズの目安です(8,000,000,000 パラメータ × ビット数 ÷ 8)。品質の目安は llama.cpp が Llama-3-8B で測った値(平均 KLD)からの段階で、このモデルでの測定ではありません。

VRAM に合わせた選び方の手順

  1. GPU の VRAM(Mac なら統合メモリ)の量を確かめます。
  2. 使いたいモデルのページで、その量に収まる量子化を探します。必要メモリは会話の長さ(コンテキスト長)で増えるので、使う長さの列を見ます。
  3. 収まる中で、品質の目安を見ます。Q4_K_M あたりより小さい型は、元のモデルからのずれが大きくなっていきます。
  4. 「小さいモデルの大きい型」と「大きいモデルの小さい型」は、どちらも選べます。外部の評価(ランキング)も参考にして、用途で確かめてください。

よくある質問

Q4_K_M と Q4_K_S の違いは?
どちらも約 4 ビットの k-quants ですが、Q4_K_M のほうが一部の重要な層に多めのビットを使うので、少し大きく、元のモデルに近くなります。
Q8_0 と F16(BF16)の違いは?
Q8_0 は 8 ビットで、ファイルは F16 の約半分です。llama.cpp の測定では、元のモデルとの出力のずれはとても小さい(平均 KLD 0.0014)です。
imatrix(i1)付きのファイルは何が違う?
量子化するときに、どの重みが大事かの情報(importance matrix)を使ったものです。同じ型・同じ大きさでも、元のモデルに少し近くなります。
KV キャッシュの量子化とは別のもの?
別のものです。ここで説明しているのはモデルの重み(ファイル)の量子化です。KV キャッシュ(会話の長さに比例するメモリ)も q8_0・q4_0 にでき、必要メモリを減らせます。詳しくは必要メモリの計算方法のページにあります。