GGUF量子化の選び方 — Q4_K_M / Q5_K_M / Q8_0 / IQ系の違いと使い分け【2026年版】
ローカルLLMを動かすとき、まず選ぶべきは Q4_K_M。VRAMに余裕があれば Q5_K_M / Q6_K で品質が上がります。GGUF量子化の命名規則、各レベルの品質・速度・VRAMのトレードオフ、IQ系(imatrix)との違い、用途別の選び方を解説。Updated July 2026。
迷ったら Q4_K_M を選べば間違いありません。 7〜8Bのモデルなら約6GBのVRAMに収まり、フル精度(FP16)と比べた品質低下は多くのベンチマークで約1%程度、Ollama・LM Studio・llama.cpp のどのツールでも動きます。VRAMに余裕がある(8〜12GB以上)なら Q5_K_M や Q6_K に上げると、多言語・構造化出力・複雑な推論で目に見えて品質が上がります。この記事では、GGUF量子化の命名規則の読み方から、各レベルのトレードオフ、IQ系(imatrix)との違い、用途別の選び方までを整理します。
前提として、GGUFファイルとその読み込みツールについてはOllama と LM Studio の比較、必要VRAMの見積もりは各モデルの requirements 記事やVRAM計算ツールを併せて参照してください。
そもそも量子化とは(30秒で)
量子化とは、モデルの重み(パラメータ)を表す数値の精度を落として、ファイルサイズと必要メモリを削減する技術です。元のモデルは1つの重みを16bit(FP16/BF16)で持っていますが、これを4bitや5bitに圧縮すると、メモリ使用量はおおよそ 1/4〜1/3 になります。その代わり、細かい数値の丸めによってわずかに品質が落ちます。「どこまで圧縮すると実用に耐えなくなるか」の線引きを知ることが、量子化選びの本質です。
GGUFの命名規則を読む — Q4_K_M とは何か
Q4_K_M のような名前は、3つの情報を組み合わせたものです。分解すると読めるようになります。
| 部分 | 意味 |
|---|---|
| Q4 | 重みを主に4bitで表す(数字が大きいほど高精度・大サイズ) |
| _K | K-quant方式。層ごとに重要度に応じてビット配分を変える新しい方式(旧来の Q4_0 等より高品質) |
| _M | サイズ区分。S(Small)< M(Medium)< L(Large)。Mは重要な層(attention等)に多めのビットを割く |
つまり Q4_K_M は「4bit・K-quant方式・Mサイズ」の意味です。_K が付かない Q4_0 Q4_1 は旧来のレガシー方式で、今は基本的に K-quant(_K_M / _K_S)を選べば十分です。K_M と K_S の違いは、K_M が品質に効く attention 層により多くのビットを使う点で、サイズ増はわずかなので、ほとんどの場合 K_M を選ぶ価値があります。
量子化レベル別 品質・速度・VRAM 早見表
8Bクラスのモデルを例に、各量子化レベルの目安を整理します(モデルサイズにより数値は変動します)。
| 量子化 | ビット目安 | 8Bモデルのファイル/VRAM目安 | 品質(対FP16) | 向いている用途 |
|---|---|---|---|---|
| Q8_0 | 8bit | 約8.5GB | ほぼ無損失 | 品質最優先・評価用・十分なVRAMがある場合 |
| Q6_K | 6bit | 約6.6GB | 実用上ほぼ無損失 | 高品質狙い・12GB前後のGPU |
| Q5_K_M | 5bit | 約5.7GB | わずかな低下 | 品質と容量のバランス型。多言語・コーディング向き |
| Q4_K_M | 4bit | 約4.9GB | 約1%程度の低下 | 万能の第一候補。6〜8GB VRAMで動く |
| IQ4_XS | 4bit(imatrix) | 約4.3GB | Q4_K_M相当 | Q4_K_Mより一回り小さく収めたい時 |
| Q3_K_M | 3bit | 約4.0GB | 目に見える低下 | VRAMが厳しい時の妥協案 |
| Q2_K / IQ2 | 2bit | 約3.2GB | 大きく低下 | 動かすこと優先・限定用途 |
実務上の目安はシンプルです。6〜8GBのGPUなら Q4_K_M、8〜12GBなら Q5_K_M〜Q6_K、余裕があれば Q8_0。3bit以下は「とにかく動かしたい」場合の妥協で、常用は避けるのが無難です。
IQ系(imatrix量子化)とは — I-quant と K-quant の違い
IQ4_XS IQ3_M のように IQ で始まるものは、importance matrix(imatrix、重要度行列)を使った量子化です。通常の量子化が全ての重みを一律に扱うのに対し、imatrix は「どの重みが出力に効いているか」を実データで測り、重要な重みを高い精度で残します。
- メリット: 同じビット数でも品質が高い。例えば IQ4_XS は多くの場合 Q4_K_M の代替として使え、8Bモデルで250MBほど小さく収まる
- 注意点1(速度): I-quant はデコード処理が重く、CPU実行やApple Siliconでは K-quant より遅くなることがある。GPU(NVIDIA)では差が小さい
- 注意点2(品質): 自分で量子化する場合、imatrix のキャリブレーションが必須。imatrix なしのI-quantは品質が大きく落ちることがある。配布済みのGGUF(imatrix適用済み)を使うなら気にしなくてよい
まとめると、NVIDIA GPUで少しでも小さく高品質にしたいなら IQ系、CPU/Macで速度を重視するなら K-quant(Q4_K_M等) が無難な使い分けです。
用途別・環境別の選び方
| 状況 | 推奨 | 理由 |
|---|---|---|
| とりあえず動かしたい(初手) | Q4_K_M | どのツールでも動き、品質低下も小さい万能解 |
| コーディング・複雑な推論に使う | Q5_K_M 以上 | Q4→Q5の品質差はコード生成・推論で特に体感しやすい |
| 多言語・日本語の品質を上げたい | Q5_K_M / Q6_K | 量子化誤差が出やすいタスクで効く |
| VRAMが4〜6GBしかない | Q4_K_M / IQ4_XS | 収まる範囲で最良。IQ4_XSでさらに小さく |
| Mac(Apple Silicon)で使う | Q4_K_M / Q5_K_M(K-quant) | I-quantはMacで遅くなりやすいためK系が無難。MLX版があればそちらも選択肢 |
| 評価・比較のベースライン | Q8_0 | ほぼ無損失で、量子化の影響を排除したい時 |
タスクによって「劣化の効き方」が違う
量子化の影響はタスク一様ではありません。2026年前半の各種検証でも、常識推論や一般的な会話は量子化に強く(4bitでもほぼ落ちない)、一方で算術・厳密な推論は4bitを下回ると品質の崖(急落)が起きやすいことが確認されています。コーディングや複雑な推論チェーンでは、Q4→Q5 の一段が特に効きます。逆に、要約・雑談・分類のような用途なら Q4_K_M で十分なことが多いです。
この「用途で必要精度が違う」性質は、モデル選びにも通じます。小型モデルの高精度量子化と、大型モデルの低精度量子化のどちらが良いかは用途次第で、ローカルLLMの選び方(2026年6月時点)も参考にしてください。
よくある質問
結局どれを選べばいいですか?
迷ったら Q4_K_M です。6〜8GBのVRAMに収まり、品質低下も多くのタスクで約1%程度で、どのツールでも動きます。GPUに8〜12GBの余裕があれば Q5_K_M や Q6_K に上げると、コーディングや多言語で品質が上がります。十分なVRAMがあり品質最優先なら Q8_0 を選びます。
Q4_K_M と Q4_0 は何が違いますか?
Q4_0 は旧来のレガシー量子化で全層を一律に4bit化します。Q4_K_M は K-quant方式で、品質に効く層(attention等)に多めのビットを割り当てるため、同じ4bitでも品質が高くなります。今は基本的に _K が付いた K-quant を選べば十分で、Q4_0 をあえて選ぶ理由はほとんどありません。
IQ系(IQ4_XSなど)は Q4_K_M より常に良いですか?
品質・サイズ面では有利なことが多いですが、常に良いとは限りません。I-quant はデコードが重く、CPU実行やApple Siliconでは K-quant より遅くなることがあります。NVIDIA GPUで少しでも小さく高品質にしたい場合はIQ系、CPU/Macで速度を重視する場合は Q4_K_M などのK系が無難です。
2bitや3bitまで圧縮しても使えますか?
用途を限れば使えますが常用は勧めません。3bit以下になると品質が目に見えて落ち、特に算術や厳密な推論では4bitを下回ると品質が急落しやすいことが確認されています。要約や雑談など劣化に強いタスクで、どうしてもVRAMが足りない場合の妥協案と考えてください。
K_M と K_S はどちらを選ぶべきですか?
基本は K_M です。K_M(Medium)は品質に効く attention 層により多くのビットを使い、K_S(Small)は一律に圧縮します。K_M のサイズ増はわずかなので、ほとんどの場合 K_M を選ぶ価値があります。VRAMがぎりぎりで K_M が収まらない時だけ K_S を検討します。
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