生成AIの仕組み

パラメータ数とモデルサイズ「70B」「8B」の意味と性能・必要メモリの関係

パラメータは、AIモデルの内部にある調整可能な数値で、学習によって決まります。「7B」「70B」の表記の意味、パラメータ数と性能・費用・必要メモリの関係、スケーリング則、小型モデルの価値、数だけで性能を判断できない理由を整理します。

公的機関・公式資料などの一次情報と照合して作成しています。このサイトについて

パラメータ数とモデルサイズとは

パラメータ(parameter)は、ニューラルネットワークの内部にある学習で調整される数値(重みなど)のことです。モデルの「知識」や「能力」は、膨大な数のパラメータの値として保存されています。モデルの大きさは、パラメータの数で表されることが多く、「7B」「70B」といった表記がよく使われます(大規模言語モデル(LLM)とは)。

「B」「M」の意味

表記 意味 パラメータ数
M(Million) 100万 例:125M = 1億2,500万
B(Billion) 10億 例:7B = 70億、70B = 700億
T(Trillion) 1兆 例:1T = 1兆

2020年に発表されたGPT-3は、1,750億パラメータ(175B)として知られています。現在は、数十億〜数千億、あるいはそれ以上のモデルがあります。商用のモデルの多くは、パラメータ数が公表されていません。

パラメータ数と性能の関係

一般に、パラメータ数が多いほど、より複雑なパターンを学習でき、性能が高くなる傾向があります。ただし、それだけでは決まりません。

要素 影響
パラメータ数 表現力の大きさ
学習データの量と質 学ぶ内容の質
計算量(学習の長さ) 学習の十分さ
学習手法・調整 指示への従順さ、安全性(RLHF(人間のフィードバックによる強化学習))
モデルの構造 MoEなど(MoE(専門家混合))

スケーリング則

研究では、パラメータ数・データ量・計算量を増やすと、性能が予測可能な形で向上するという「スケーリング則」が報告されています(2020年のKaplanらの研究など)。その後、パラメータ数だけを増やすより、データ量とのバランスを取るほうが効率的であることを示す研究(2022年のChinchilla論文)も出ており、小さめのモデルを、より多くのデータで学習する流れも生まれました。

パラメータ数と必要メモリ

モデルを動かすには、パラメータをメモリに載せる必要があります。目安として、1パラメータあたり、精度に応じたバイト数がかかります。

精度 1パラメータあたり 7Bモデルの目安 70Bモデルの目安
16ビット(FP16/BF16) 2バイト 約14GB 約140GB
8ビット 1バイト 約7GB 約70GB
4ビット 約0.5バイト 約3.5〜4GB 約35〜40GB

上記は重みだけのおおまかな目安です。実際には、入力の長さに応じたメモリなども必要になります。量子化により、精度を下げて必要メモリを減らせます(量子化、GPUとVRAMの選び方)。

規模ごとの特徴(目安)

規模 特徴 用途の例
小型(〜数B) 軽く動く。能力は限定的 端末内での動作、簡単な分類・要約
中型(〜数十B) バランスがよい ローカルでの実用的な利用、業務用途
大型(数百B〜) 高い能力。計算資源が大きい クラウドでの高度な処理

小型モデルでも、特定の用途に絞って調整すれば、高い実用性を示すことがあります(ファインチューニングの考え方)。

パラメータ数とモデルサイズの注意点

注意点 内容
数だけで判断できない 同じパラメータ数でも、設計・データ・調整で性能が大きく異なる
世代による違い 新しい世代の小型モデルが、古い世代の大型モデルを上回ることがある
MoEの表記 総パラメータ数と、実際に使う(アクティブな)パラメータ数が異なる
公表されない 商用モデルは、パラメータ数が非公開の場合が多い

パラメータ数とモデルサイズの具体例

自分のPCで動かせるモデルを選ぶとき、「8B」と「70B」が選択肢にあるとします。70Bは性能が高い傾向にありますが、4ビット量子化でも約40GB程度のメモリが目安となり、一般的なPCでは動かしにくいことがあります。8Bなら、比較的少ないメモリで動き、日常的な用途には十分な場合も多いです。目的と手元の環境に合わせて選ぶのが現実的です(ローカルLLMとは)。

パラメータ数とモデルサイズのFAQ(よくある質問)

Q. パラメータ数が多いほど賢いですか?
A. 傾向としてはそうですが、データや調整の質も大きく影響するため、数だけでは判断できません。

Q. 商用モデルのパラメータ数は分かりますか?
A. 多くは非公開です。

Q. パラメータとは何ですか?
A. モデルが入力を処理するときの計算に使う、学習で調整される数値です。

筆者の見解(パラメータ数とモデルサイズ)

パラメータ数は、「エンジンの排気量」のようなものと捉えています。大きいほどパワーはありますが、燃費(費用)や車体の大きさ(必要メモリ)も増えます。排気量だけでなく、設計や整備(データと調整)が走りを決めるため、数字だけで優劣を決めず、実際の用途で試すことをおすすめします。

パラメータ数とモデルサイズの関連項目

出典(一次情報)

本記事は一般的な情報の提供を目的としています。AIのサービス・機能・料金・仕様は頻繁に更新されるため、最新の内容は各社の公式ドキュメントでご確認ください。「筆者の見解」は一つの考え方です。