GPU 없이 13년 된 Xeon에서 Gemma 4 26B를 초당 5토큰으로 실행하기
요약
본문은 로컬 환경에서 대규모 언어 모델(LLM)을 구동하는 성능과 경제성을 분석합니다. Mac이나 Xeon 같은 일반 하드웨어에서도 상당한 속도로 LLM 실행이 가능하며, 특히 개인정보 보호 측면에서 장점이 있습니다. 다만, 추론 제공업체의 비용 효율성이 높아지면서 로컬 구동의 주된 가치는 점차 '개인정보 보호'에 국한될 것으로 전망합니다.
핵심 포인트
- 로컬 환경에서도 LLM 실행이 가능하며 성능 개선 속도가 빠름.
- 클라우드 대비 전기료 측면에서 로컬 구동은 비효율적일 수 있음.
- LLM의 주된 가치는 개인정보 보호 및 데이터 통제권으로 이동할 전망.
- 오픈소스 모델과 저가 하드웨어로 공동체 단위의 LLM 구축이 가능해질 것임.
2027년 중반이면 2,000억 개 초과 전문가 혼합(MoE) 모델을 일반 소비자용 하드웨어에서 구동할 수 있으리라 예상함
16GB Mac에서 Qwen3.6-35B-A3B를 로컬로 돌리며 초당 7~9토큰을 얻고 있음: https://github.com/deepanwadhwa/samosa-chat
16GB RAM MacBook Air에서 GPT-4급 모델이 이 정도 속도로 로컬 실행되는 셈임
초당 79토큰은 괜찮은 속도라 보기 어려움. 전문가까지는 아니지만 로컬에서 실험해 보니 초당 1216토큰보다 느리면 답답했음
예측에는 대체로 동의하지만 시점은 조금 더 늦을 수 있다고 봄. 이런 성과를 내려면 현재처럼 매개변수당 비트 수를 줄이는 것과는 전혀 다른 압축이 필요하므로, 그 상황에서는 기존의 매개변수 개수라는 척도 자체가 의미 없을 수 있음
가령 계층마다 256비트 시드 하나만 두고 이를 잡음 함수에 넣어 16K개의 실제 가중치를 생성하면, 가중치 하나당 저장 크기를 1비트 미만으로 낮출 수 있음
Ornith 35B를 Pi로 돌려 초당 50토큰 이상을 얻고 있음. Pi가 검색과 가져오기도 지원한다는 걸 안 뒤로는 검색용으로 대형 모델을 찾을 필요가 없어졌음
이번 달과 다음 달에 판도를 바꿀 새 모델들이 연달아 나올 듯해 기대됨. Ornith는 꼭 써볼 만함
초당 9토큰이면 견디기 어렵지 않나 싶음. Claude 세션에서 하루도 안 돼 100만 토큰을 쓰는 일이 흔한데, 실제 작업에는 너무 느려 보임
듣기 싫어하는 사람도 있겠지만, 추론 제공업체의 토큰 비용이 로컬 구동 전기료보다 저렴하다고 봄
단순화를 위해 출력 생성만 계산하면 초당 5토큰은 시간당 18,000토큰이며, 제공업체 비용은 약 0.005달러임. 서버가 추론 중 약 500W를 쓴다고 보고 전력 요금이 kWh당 0.3달러인 독일을 기준으로 하면, 같은 양을 로컬에서 생성하는 데 0.15달러가 들어 30배 비쌈
개인정보가 걱정된다면 로컬 실행이 여전히 좋지만, 추론 제공업체보다 훨씬 비효율적이라는 점은 알아야 함. 새 GPU가 추론 효율을 높이면서 이 격차도 크게 벌어질 것임
처음에는 18만 토큰으로 잘못 계산했지만 실제로는 18,000토큰이므로, 전기를 거의 공짜로 쓰지 않는 한 경쟁하기 어려움. 제공업체들도 소형 모델에 아직 H200/H100을 쓸 텐데 GB300이나 내년 Ruby GPU로 바꾸면 추론비가 30분의 1로 내려가 로컬 모델의 주된 가치는 개인정보 보호가 될 듯함
집에서 Qwen 27B를 구동하면 작업 중 약 400W를 소비하고, 생성은 초당 약 40토큰이며 더 중요한 프롬프트 처리는 초당 약 1,000토큰임
한 시간이면 360만 입력 토큰을 처리하거나 144,000토큰을 생성하며 전기료는 약 0.15달러임. Sonnet으로 같은 양을 처리하면 입력은 7.2달러, 생성은 1.4달러이므로 클라우드가 생성에서 10배, 처리에서는 거의 50배 비쌈
미국에서는 kWh당 0.30달러에 근접하지도 않음. 사용량이 적은 시간대에는 그 절반이고, 배터리에 1,000달러를 투자해 초저가 시간대의 0.11달러 전기를 저장할 수도 있음
추론 제공업체들은 막대한 부채를 안고 시장점유율 경쟁 중이므로 가격은 분명 오를 것임
태양광과 배터리로 작동하는 독립형 자가 호스팅 LLM 서버를 만들면 멋질 듯함. Low Tech Magazine처럼 햇빛이 부족할 때는 오프라인이 되고, 친구 모임·거리·동호회 등 지역 공동체가 매일 쓰기에 필요한 규모로 구축하는 방식임
AI를 공동체가 직접 통제할 만큼 민주화하면 데이터센터 문제도 풀고, 검열과 정렬 수준도 공동체가 민주적으로 정할 수 있음. Geohotz의 일부 글과 비슷한 구상임
오픈소스 모델은 곧 중고 하드웨어로 저렴하게 서비스할 만큼 좋아지고 효율적이 될 것임. 작은 공동체마다 기술에 밝은 사람 한 명이 수백 달러의 초기 비용을 모으면 이후에는 전기료 없이 거의 무료로 운영할 수 있음 https://solar.lowtechmagazine.com/
효율도 중요하지만 전기가 저렴하거나 효율적인 장비를 가진 사람도 많음. AMD Strix Halo 홈 서버에서는 100W만 사용하면서 Gemma4-26B를 대략 초당 70토큰으로 제공할 수 있음
비용이 더 드는지는 신경 쓰지 않음. 로컬로 돌리는 이유는 돈을 아끼기 위해서가 아니라 자유와 개인정보 보호를 얻기 위해서이며, 선택지가 존재하면 장기적으로 비용도 낮아짐
로컬이라는 대안이 없다면 클라우드 모델 가격은 훨씬 비쌀 것임
이 세대의 듀얼 Xeon은 부하가 걸리면 300W 이상을 소비할 가능성이 큼. 미국 평균 전기료로 하루 1.35달러이며, 여름에 공간을 냉방해야 한다면 더 들어감
프롬프트 처리 시간을 무시하고 24시간 돌려도 하루 약 40만 토큰이므로 출력 100만 토큰당 약 0.30달러임. 공교롭게도 현재 OpenRouter에서 이 모델의 가격과 같지만, OpenRouter의 생성 속도는 8배 빠름
데이터가 집 밖으로 나가지 않게 하는 등 로컬 LLM을 실험할 이유는 많지만 금전적으로 이득 보기는 어려움. 집의 로컬 추론 장비에 훨씬 많은 돈을 투자한 입장에서, 재미는 있어도 절약 수단은 아니라고 봄
실제 주택에 사는 사람이라면 합리적인 계산임. 나는 임대 주택에 살며 전기료를 직접 내지 않으므로 집주인이 항의하기 시작하는 시점이 비용 효율의 경계임
대부분은 돈을 아끼려고 모델을 로컬에서 구동하는 게 아니라 개인정보를 퍼뜨리지 않기 위해서라고 봄
암호화폐와 비슷함. 전력 요금 때문에 대다수에게는 직접 채굴하는 것보다 구매하는 편이 저렴함
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