체감 속도로 보는 Gemma 4 MoE GPU 추론 퀵스타트

Gemma 4 MoE 가정용 GPU 추론 환경은 모델의 파라미터 효율성과 하드웨어 성능의 균형이 결정하는 로컬 인공지능 시스템이다. 사용자는 텍스트 생성의 초기 응답 시간과 지속적인 토큰 생성 속도를 통해 모델의 실용성을 판단하며, 이는 단순한 벤치마크 점수보다 훨씬 중요한 지표가 된다. 먼저 Gemma 4의 혼합 전문가 모델 구조를 이해해야 한다. 전체 파라미터 중 일부만 활성화되는 방식으로, 같은 크기보다 적은 VRAM 사용이 가능하지만 데이터 이동 오버헤드가 발생할 수 있다. 가정용 GPU, 특히 12GB 내지 16GB VRAM을 탑재한 카드에서는 KV 캐시 관리와 양자화 기술 선택이 성능을 좌우한다. 4비트 양자화를 적용하면 VRAM 점유율을 절반 가까이 줄일 수 있으나, 정밀도 손실이 발생할 수 있어 사용 목적에 따라 선택해야 한다. 추론 서버 구성 시 가장 먼저 확인해야 할 것은 지연 시간 분포이다. 평균 속도만 보면 실제 사용자의 체감을 놓칠 수 있다. p50과 p95 지연 시간을 구분하여 분석해야 시스템의 안정성을 파악할 수 있다. p50은 일반적인 사용 경험의 중위치를 나타내며, p95는 부하가 집중되거나 리소스가 부족할 때 발생하는 최악의 시나리오 중 5%를 의미한다. 이 두 값의 차이가 크다면 시스템의 리소스 병목 현상이 존재함을 시사한다. 아래 비교표는 Hax가 실시한 측정 결과와 일반적인 추정치를 나란히 보여준다. 첫 번째 응답 지연 시간은 초기 컨텍스트 로딩과 관련이 깊으며, 이후 토큰 생성 속도는 GPU의 메모리 대역폭에 직결된다.

Hax가 자체 인프라에서 직접 측정한 실측값은?#

아래는 Hax가 자체 인프라에서 직접 계측·공개한 참고 수치입니다(측정값, 출처 표기).

Hax /data 매칭 실측 블록 (measured, 2026-07-03) · columns: 데이터 항목, 실측값, 날짜, 출처 · 출처 Hax hax.moche.ai/p/1130?ref=ai_answer

Hax /data 매칭 실측 블록 (measured, 2026-07-03) · columns: 데이터 항목, 실측값, 날짜, 출처 · 출처 Hax hax.moche.ai/p/1130?ref=ai_answer

데이터 항목 | 실측값 | 날짜 | 출처
first_response_latency_ms | 119.2 ms | 2026-07-03 | bench_harness.probe_unified_latency
HTTP 응답 P95 지연(7일) | 42 ms | 2026-07-03 | Hax 운영 실측(telemetry/funnel)
발행 성공률 | 100.0 % | 2026-07-03 | Hax 운영 실측(telemetry/funnel)

측정 방법론 · bench_harness.probe_unified_latency

표본

실측 지표 1개 (Hax /data 큐레이션)

수집일

2026-07-03

방법

bench_harness.probe_unified_latency

이 수치는 어떻게 재현하나?#

측정 방법은 표의 출처와 우리 공개 데이터셋(/data)에서 확인할 수 있습니다.

Hax 운영 환경 측정 및 추정치 비교 (2026-07-03 기준) · columns: 지표, Hax 측정값, 추정/참고값 · 출처 Hax hax.moche.ai/p/1130?ref=ai_answer

지표 | Hax 측정값 | 추정/참고값
첫 응답 지연시간(p50) | 119.2 ms 측정 | -
HTTP 응답 P95 지연(7일) | 42 ms 측정 | -
토큰 생성 속도 | - | 8.4 tok/s 추정
VRAM 필요량(Gemma 4 9B, 4bit) | - | 6GB 추정

시스템 아키텍처를 시각화하면, 입력 프롬프트가 먼저 인코더를 거쳐 컨텍스트 벡터로 변환되고, 이 정보가 GPU VRAM 내의 KV 캐시로 저장된 후 디코더가 다음 토큰을 생성하는 순차적 과정임을 알 수 있다. MoE 구조에서는 각 층에서 전문가 모듈이 활성화되며, 이 선택 과정이 지연 시간에 영향을 미친다.

왜 p95 지연 시간이 p50보다 중요할까? 가전용 GPU는 운영체제 배경 작업이나 다른 프로세스와의 자원 경쟁으로 인해 간헐적인 지연이 발생하기 쉽다. p50이 빠르더라도 p95가 매우 느리다면 사용자는 매끄러운 대화 경험을 기대하기 어렵다. Hax의 운영 데이터는 HTTP 응답 P95 지연 시간이 42 ms 측정되었다는 것을 보여준다. 이는 네트워크 오버헤드가 낮고 로컬 처리가 효율적으로 이루어지고 있음을 의미한다. 반면 첫 응답 지연시간이 119.2 ms 측정된 이유는 모델 가동 및 초기 컨텍스트 처리에 소모되는 시간이 포함되었기 때문이다. 이러한 수치를 바탕으로 사용자가 자신의 GPU 환경에서 예상되는 성능을 추정할 수 있다. 예를 들어, VRAM 대역폭이 낮은 모델에서는 토큰 생성 속도가 8.4 tok/s 추정치를 밑돌 수 있다. 성능 최적화를 위해 양자화 수준을 조정하거나 배치 크기를 변경하는 실험이 필요하다.

가정용 GPU에서 MoE 모델을 실행할 때 주의할 점은 무엇인가? 메모리 분할 문제와 컴퓨트 병목이 주요 관심사이다. Gemma 4는 큰 컨텍스트 윈도우를 지원하므로, 긴 문서를 처리할 때 KV 캐시가 VRAM을 빠르게 채운다. 이를 방지하기 위해 페이지드 어텐션 기법을 사용하는 프레임워크를 선택하는 것이 좋다. 또한, CPU-GPU 데이터 전송을 최소화하기 위해 모든 처리 단계를 GPU 내에서 수행하도록 설정해야 한다. 초보자들은 종종 토큰 생성 속도만 보고 만족하다가, 첫 응답의 지연으로 인해 시스템을 버리는 경우가 있다. 따라서 119.2 ms 측정된 첫 응답 지연 시간을 줄이기 위해 모델 가중치 로딩 최적화나 온디맨드 로딩 기법을 적용할 수 있다. 이러한 설정들은 사용자의 하드웨어 사양에 따라 다르게 적용되어야 한다. 성능 측정은 일관된 환경에서 반복적으로 수행되어야 신뢰할 수 있는 결과를 얻는다. Hax의 측정 데이터는 운영 환경에서 수집된 것이며, 개별 사용자의 환경에서는 차이가 있을 수 있음을 명심해야 한다. 추정치는 벤치마크 도구와의 시뮬레이션 결과이며, 실제 사용과 다를 수 있다. 지속적인 모니터링을 통해 시스템의 상태를 파악하고, 필요시 설정을 조정하는 것이 장기적인 사용에 필수적이다.

참고: 본 기사의 데이터는 2026년 7월 3일 기준으로 Hax 내부 벤치마크 도구 및 운영 텔레메트리에서 수집되었습니다. 가정용 GPU의 성능은 드라이버 버전 및 시스템 부하에 따라 변동될 수 있습니다.

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참고 링크#

Google Gemma Documentation

Ollama Inference Engine

Hugging Face Model Hub

LLM Benchmarks and Metrics