- FreeToken api は、大規模な混合専門家モデルを提供するためのローカル推論スタックを指します。
- 主な利点:ルーティングを認識したエキスパートキャッシュにより、不要なCPUおよびPCIeのボトルネックを削減します。
- 最適なハードウェア:十分なシステムメモリとCUDAサポートを備えた、比較的新しいNVIDIA GPU。
- 主な制限:公開リリースはベータ版を前提としており、主にLinux上のNVIDIA環境を対象としています。
- 重要な前提:結果はVRAM、ホスト帯域幅、PCIe帯域幅、モデル形式に大きく左右されます。
FreeToken apiとは?
FreeTokenは、個人所有のハードウェア上で大規模なオープンウェイト混合専門家モデルを実行するために設計された、エッジネイティブのサービングシステムです。GPUだけを利用可能なリソースとして扱うのではなく、GPUメモリ、CPUメモリ、CPU実行、PCIeインターコネクトを1つの推論プラットフォームとして連携させます。
このシステムは、エキスパート全体のプールが利用可能なVRAMを超える一方で、トークンごとのスパースな計算を現実的な速度で実行できるモデルを対象としています。たとえば、DeepSeek-V4-Flashは総パラメータ数284B、アクティブパラメータ数13Bと説明されており、GLM-5.2は総パラメータ数753B、アクティブパラメータ数40Bと記載されています。各トークンではルーティングされたエキスパートの一部だけが参加しますが、エキスパート全体のプールには常にアクセスできなければなりません。
動画のハイライト:
- FreeTokenは、大規模MoEモデル向けの新しいローカルエンジンとして位置付けられています。
- 主な比較対象は、ルーティングを認識したキャッシュと静的配置の違いです。
- 報告された結果には、コンシューマー向けGPU、ノートPC、ワークステーション級GPUが含まれます。
- エージェント型ワークロードでは、テールレイテンシーが可用性に関わる問題として扱われています。
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| MoE | 多数のエキスパートを含み、各トークンをそのうち少数のエキスパートにルーティングするモデルアーキテクチャ |
| エキスパートプール | ルーティング対象となるエキスパートウェイトの完全な集合 |
| Prefill | 生成開始前に既存のプロンプトまたはコンテキストを処理する段階 |
| Decode | 一度に1トークンずつ新しいトークンを生成する段階 |
| TTFT | 出力開始前に必要な処理を含む、最初のトークンが生成されるまでの時間 |
| エッジサービング | データセンタークラスターではなく、個人所有またはコンシューマー向けハードウェアで推論を実行すること |
FreeTokenはモデルではなく、サービングランタイムだと考えてください。互換性のあるモデルチェックポイント、対応ハードウェア、十分なホストメモリ、そして正しく準備されたランタイム形式が別途必要です。
FreeTokenによるMoEメモリの処理方法
FreeTokenは、モデルをGPU上に常駐する部分と、ホスト上に常駐するエキスパートプールに分割します。エキスパート以外のウェイトはGPUに残し、CPU上のプールをルーティングされたエキスパートの基準ソースとして使用します。利用可能なVRAMは、MoEレイヤー間で共有される柔軟なエキスパートキャッシュになります。
この設計が重要なのは、スパース計算によってメモリ負荷がなくなるわけではないためです。1つのトークンがはるかに大きなプールから6つのエキスパートだけをアクティブ化する場合でも、ランタイムはルーターが次に選択するエキスパートへアクセスできるよう準備しておく必要があります。
共有エキスパートキャッシュ
- グローバルなLRU常駐領域を使用
- レイヤーとエキスパートの組み合わせを追跡
- トークン単位で変化するルーティングに追従
適応型ミス処理
- 一部のキャッシュミスをPCIe経由で送信
- その他のミスはCPU上で直接実行
- 測定した帯域幅に基づいて処理を分散
柔軟なメモリ管理
- 安全なタイミングでGPUキャッシュを調整
- KVキャッシュと容量を共有
- 変化するVRAMの空き状況に対応可能
Decode中、FreeTokenはGPU上でキャッシュヒットとキャッシュミスを識別します。ヒットしたエキスパートはVRAMから直接実行されます。ミスは、測定されたホスト側およびPCIeの帯域幅に応じて、GPUキャッシュへの読み込みとCPU実行に振り分けられます。これにより、ランタイムがすべてのマシンで1つの固定戦略に依存することを防ぎます。
| ランタイムコンポーネント | 主な場所 | 主な役割 |
|---|---|---|
| エキスパート以外のウェイト | GPUメモリ | 通常のモデル実行に利用できる状態を維持 |
| エキスパートプール全体 | ホストメモリ | ルーティングされたエキスパートのソースウェイトを提供 |
| エキスパートキャッシュ | 残りのGPUメモリ | 最近使用されたレイヤーとエキスパートの組み合わせを保持 |
| KVキャッシュ | GPUメモリの予算 | アクティブなコンテキストのアテンション状態を保存 |
| ルーティングメタデータ | GPUおよびランタイムバッファ | 選択されたエキスパートとキャッシュ状態を識別 |
重要な変化は、単により多くのウェイトをCPUとGPUの間で移動させることではありません。FreeTokenは、見つからないエキスパートを転送可能なデータ、または実行可能な処理として扱い、実行環境に応じてそのどちらの経路を使うかを選択します。
FreeToken apiのセットアップ手順
信頼性の高いセットアップは、性能への期待ではなく互換性の確認から始まります。公開資料では、CUDAおよびNVIDIAのLinux系環境が主な対応対象として示されています。一方、2026年の公開開始時期には、Windows、macOS、旧世代GPUへの対応拡大を求める声も確認されていました。
すべてのモデルやOSが対応していると仮定せず、以下の手順でローカル環境を準備してください。
ハードウェア構成を確認する
GPUメモリ、ホストメモリ、PCIeリンク幅、CPUメモリ帯域幅、OSを記録します。これらの値は、エキスパートキャッシュをどれだけVRAMに保持できるか、またキャッシュミスをどれだけ効率的に処理できるかに影響します。
互換性のあるモデルを選ぶ
Qwen3.6-35B-A3B、DeepSeek-V4-Flash、GLM-5.2のデモンストレーションなど、プロジェクトの公開評価に記載されたモデルから始めます。ストレージを準備する前に、必要な精度とチェックポイントのレイアウトを確認してください。
ランタイム形式を準備する
FreeTokenは、エキスパートバンクを直接読み込みに適したレイアウトへ正規化するFreeToken Weight形式を使用します。準備済みの形式を使うことで、テンソルの検出や再パッキングを繰り返す必要がなくなり、起動時の処理を削減できます。
調整前に測定する
ランタイムにホスト側のエキスパート処理と、ページ固定転送の帯域幅をプロファイルさせます。これらの測定値によって、キャッシュへの読み込みとCPUでの直接実行のバランスが決まります。
エージェント型ワークロードをテストする
単純なトークン速度だけで評価しないでください。複数ターンのコーディング、推論、またはツール呼び出しワークフローを使用し、TTFT、長時間の停止、キャッシュ動作、完了の信頼性を監視します。
| セットアップ確認項目 | 重要な理由 | 推奨アクション |
|---|---|---|
| NVIDIA CUDA環境 | 高速経路はCUDA互換ハードウェアを中心としている | モデル準備前にドライバーとCUDAスタックを確認 |
| ホストメモリ容量 | エキスパートプール全体がVRAMを大幅に超える可能性がある | 選択したチェックポイントに十分なメモリを確保 |
| PCIe帯域幅 | GPUキャッシュへの読み込みはホストからデバイスへの転送速度に依存する | 利用可能であれば、幅が広く高帯域幅のリンクを優先 |
| モデル精度 | ウェイトサイズとカーネル互換性は形式によって異なる | チェックポイントの精度を対応ランタイム経路に合わせる |
| 同時実行アプリケーション | ブラウザ、ゲーム、デスクトップ作業によってVRAMの空き状況が変化する | 余裕を残し、現実的な使用状況でテスト |
システムへのアクセスについては、プロジェクトのドキュメントおよびリリース資料からFreeToken公式プロジェクトページが案内されています。技術設計については、FreeToken研究論文に記載されています。
事前確認チェックリスト:
- 対応するNVIDIA CUDA環境を確認する
- ホストメモリと利用可能なGPUメモリを確認する
- モデルと対応する精度を選択する
- 必要なFreeToken Weight形式を準備または入手する
- 現実的な複数ターンのワークロードをベンチマークする
モデルのダウンロードに成功したことを、ランタイム互換性の証明とみなさないでください。公開されている対応環境はNVIDIA CUDAとPOSIX Linuxを重視しており、Apple Silicon、旧世代のNVIDIAカード、より広範なプラットフォームへの対応には、今後のプロジェクト側の変更が必要になる可能性があります。
性能とハードウェアの比較
FreeTokenの報告された性能向上は、大規模なMoEモデル、限られたVRAM、繰り返し発生するエキスパートルーティング、長時間にわたるエージェント型ターンが組み合わさるワークロードで最も大きくなります。この評価では、複数のコンシューマー向けシステムと、ワークステーション級のRTX PRO 6000を使用し、現在も積極的に保守されているエッジエンジンと比較しています。
RTX 5090では、公開結果としてQwen3.6-35Bが毎秒77~83トークン、DeepSeek-V4-Flashが毎秒22~25トークンと報告されています。同じ評価では、FreeTokenの最悪ターンのTTFTが44秒未満だった一方、少なくとも1つのテスト項目では、ベースラインの停止時間がllama.cppで232秒、Ollamaで179秒、KTransformersで946秒に達したと報告されています。
| モデルまたはクラス | ハードウェア例 | FreeTokenの結果 | 報告された比較 |
|---|---|---|---|
| Qwen3.6-35B-A3B | RTX 5090 | 77~83 tok/s | 最も強いベースラインの1.8~2.3倍 |
| DeepSeek-V4-Flash | RTX 5090 | 22~25 tok/s | 最も強いベースラインの1.5~1.9倍 |
| Qwen3.6-35B-A3B | RTX 4060ノートPC、8 GB | 39.3 tok/s | 報告されたRTX 4090の速度の約92% |
| GLM-5.2 | RTX PRO 6000 Blackwell、96 GB | 14.9 tok/s | llama.cppの7.3 tok/sの約2.0倍 |
| Qwen3.6-35B-A3B | RTX 5090デスクトップ | 主要なベースライン比較として記載 | ホスト帯域幅により、サーバー構成と比べて結果が約4%低下 |
キャッシュポリシーも、報告されたルーティングトレースの再生で大きな差を生みました。RTX 5090のサービング能力では、FreeTokenのグローバルLRUはQwen3.6のエキスパート読み出しの16%、DeepSeek-V4-Flashの読み出しの39%をミスしました。同じモデル順で比較すると、llama.cppの静的分割ではミス率が62%および89%と記載されています。
| 配置戦略 | ルーティング認識 | 強み | 主なトレードオフ |
|---|---|---|---|
| FreeTokenグローバルLRU | トークン単位で継続的に更新 | 現在のエキスパート作業セットを追跡 | 動的なキャッシュ制御が必要 |
| llama.cpp静的分割 | レイヤー配置によって固定 | 予測しやすく単純 | 変化するルーティング先エキスパートを逃す可能性がある |
| KTransformersホット配置 | Prefillの動作を中心に更新 | 選択したエキスパートをGPUまたはCPU上に保持可能 | Decode時のすべての変化には追従できない可能性がある |
| CPUのみのエキスパート経路 | GPUキャッシュに依存しない | 幅広いフォールバック動作 | ホストメモリ帯域幅によって制限される |
評価では、フルレイヤーのダブルバッファリングによって、エキスパートの移動を計算処理の背後に隠し、Prefillのスループットが向上したことも報告されています。引用されたQwen3.6のテストでは、2つ目のバッファを無効にすると、4Kトークンで19%、8Kで25%、16Kで26%スループットが低下しました。
見出しに使われているスループットの数値は、プロジェクト独自の評価によるものです。同一のウェイトと複数のワークロードを使用していますが、提供された資料では独立した第三者ベンチマークは確立されていません。テールレイテンシー、互換性、再現性も、ピーク性能と同じように重視してください。
制限事項、最適な用途、FAQ
FreeTokenは、すでに比較的新しいNVIDIAハードウェアを所有し、十分なシステムメモリを備え、コーディングまたは推論エージェントを通じてMoEモデルを実行するユーザーに最も適しています。選択したモデルがすでにVRAMに余裕を持って収まる場合、プラットフォームに必要なCUDA経路がない場合、またはワークロードが短い単一ターンのリクエストである場合、その利点は明確ではありません。
また、このシステムによってローカル推論の実質的なコストがなくなるわけではありません。ハードウェア、電力、ストレージ、冷却、セットアップにかかる時間は、引き続き判断材料となります。FreeTokenの価値は、プライバシー、ローカル制御、レート制限の影響低減、ホスト型サービスに依存せずモデルを利用可能な状態に保てることにあります。
| ユーザープロファイル | 適合度 | 理由 |
|---|---|---|
| 比較的新しいNVIDIAデスクトップの所有者 | 高い | キャッシュとPCIe経路を効果的に使用できる可能性が最も高い |
| 8 GBのNVIDIAノートPCの所有者 | 条件付き | 報告されたノートPCでの結果は有望だが、熱とメモリの制限は依然として重要 |
| Apple Siliconユーザー | 提供された2026年の対応プロファイルでは限定的 | 公開されたMac向け高速経路は確認されていない |
| 旧世代NVIDIA GPUの所有者 | 不確定 | 旧世代ハードウェア対応は未解決の要望として挙げられている |
| 短い単一ターンのユーザー | 中程度 | 長いコンテキストやエージェント型ワークロードの方がFreeTokenの利点を引き出しやすい |
| 大規模MoEモデルを使うコーディングエージェントのユーザー | 高い | テールレイテンシーと繰り返し発生するルーティングが中心的な対象課題 |
Q: FreeToken apiは何に使われますか?
GPUメモリ、ホストメモリ、CPU実行、PCIe転送を連携させることで、個人所有のハードウェア上で大規模なオープンウェイト混合専門家モデルを提供するために使われます。
Q: FreeTokenには特定のモデルが必要ですか?
ランタイムはモデルに依存します。提供された評価ではQwen3.6-35B-A3B、DeepSeek-V4-Flash、GLM-5.2が挙げられていますが、それぞれのモデルには互換性のある精度と、準備済みのランタイムレイアウトが必要です。
Q: FreeTokenはすべてのユーザーにとってllama.cppより優れていますか?
いいえ。FreeTokenは、大規模MoEワークロードを実行する比較的新しいNVIDIAシステムを対象としています。プラットフォーム対応範囲と既存ハードウェアとの互換性を優先する場合、llama.cppの方がより広く確立された選択肢です。
Q: FreeTokenはなぜCPU実行とGPUキャッシュの両方を使用するのですか?
キャッシュミスしたエキスパートはGPUへ転送することも、すでに存在する場所で実行することもできます。FreeTokenは、1つの固定ポリシーに依存するのではなく、測定した帯域幅を使ってミスをそれらの経路に振り分けます。
大規模なMoEエキスパートプールと長時間のエージェント型ターンによってワークロードが制限されている場合は、FreeTokenを使用してください。一般的なローカル推論では、毎秒のピークトークン数だけに頼るのではなく、まずプラットフォーム対応、モデルの利用可能性、セットアップの手間、テールレイテンシーを比較しましょう。