LLM-Labortest auf 8× NVIDIA A100 — Koreva eG

LLM auf eigener Hardware:
8× A100 im Labortest

Wir haben für einen Kundenauftrag drei Tage lang zwei große Sprachmodelle auf einem Server mit acht NVIDIA-A100-GPUs vermessen. Echte Zahlen statt Datenblatt — und eine Erkenntnis, die viele überrascht: Das kleinere Modell gewinnt.

Das Wichtigste in Kürze:
  • Wir haben in unserem Labor einen Server mit 8× NVIDIA A100 (HPE Apollo 6500) drei Tage lang mit zwei aktuellen Open-Source-Sprachmodellen vermessen — echte Messwerte, kein Datenblatt.
  • Das große 397B-Modell liefert Spitzenqualität für rund 40 gleichzeitige Nutzer. Ein schlankes 27B-Modell schafft auf derselben Hardware das rund Achtfache an Durchsatz und etwa 250 Nutzer.
  • Kernlehre: Modellgröße ist kein Qualitätsmaß. Für Durchsatz und Coding schlägt das kleine Modell das große.
  • Der größte Hebel war die Software, nicht die Hardware: der richtige Rechen-Kernel plus Speculative Decoding brachten Faktor 2 bis 4.
  • Ein Einzelnutzer sieht bis zu 109 Tokens/s bei ~1 s Wartezeit — schneller als viele Cloud-APIs, und die Daten bleiben im Haus.
Inhaltsverzeichnis

Warum wir Hardware im eigenen Labor testen

Datenblätter versprechen viel. Ob ein Server ein bestimmtes Sprachmodell tatsächlich flüssig und für genug Nutzer betreiben kann, steht dort nicht. Deshalb testen wir solche Fragen im eigenen Labor — mit echter Last, echten Modellen und echten Messwerten.

Für einen Kundenauftrag sollten wir klären, was ein gebrauchter Enterprise-Server mit acht NVIDIA-A100-GPUs bei aktuellen lokalen Sprachmodellen wirklich leistet: Wie viele Mitarbeiter können gleichzeitig damit arbeiten? Wie schnell antwortet das System? Und lohnt sich ein sehr großes Modell gegenüber einem kleineren? Als produktneutrale Genossenschaft empfehlen wir nichts, das wir nicht selbst gemessen haben — dieser Beitrag fasst die Ergebnisse zusammen.


Der Prüfstand: 8× A100

Das Testsystem war ein HPE Apollo 6500 Gen10 Plus aus zwei Rechenknoten mit insgesamt acht NVIDIA-A100-GPUs (40 GB, per NVLink und 100-Gbit-InfiniBand gekoppelt), rund einem Terabyte Arbeitsspeicher und schnellem NVMe-Speicher. Als Software-Stack lief vLLM in Docker unter Ubuntu 24.04.

  • GPU: 8× NVIDIA A100-SXM4-40GB (320 GB GPU-Speicher gesamt), NVLink-Mesh
  • Verbindung der Knoten: InfiniBand HDR100, 100 Gbit
  • Host: AMD EPYC, ~500 GB RAM pro Knoten, NVMe-Modellspeicher
  • Software: vLLM (OpenAI-kompatibel), Open WebUI als Oberfläche

Ein wichtiger Rahmen vorab: Die A100 gehört zur Ampere-Generation und beherrscht kein FP8 und keine neueren Hopper-Rechenkerne. Das begrenzt die sinnvoll betreibbaren Modelle nach oben — mehr dazu im Abschnitt „Grenzen“.


Was wir gemessen haben

Drei Kennzahlen entscheiden über das Nutzererlebnis eines LLM-Servers. Wir haben sie bei 1, 8, 32, 64 und 128 gleichzeitigen Anfragen gemessen:

  • Durchsatz (Tokens/s): wie viele Wörter-Bausteine das Gesamtsystem pro Sekunde erzeugt — entscheidend für viele Nutzer gleichzeitig.
  • Wartezeit / TTFT: die Zeit bis zum ersten Token, also wie lange ein Nutzer auf den Antwortbeginn wartet.
  • Geschwindigkeit pro Nutzer: wie schnell die Antwort für den einzelnen Nutzer „läuft“. Ab etwa 10 Tokens/s liest es sich flüssig.

Das große Modell: Qualität für wenige Dutzend Nutzer

Das erste Modell war ein 397-Milliarden-Parameter-Modell (Mixture-of-Experts, mit Bildverständnis, quantisiert auf 4 Bit). Es belegt beide Rechenknoten und alle acht GPUs gleichzeitig. Ergebnis: ein exzellenter Qualitäts-Endpunkt — aber kein Massen-System.

  • Einzelnutzer: bis 109 Tokens/s bei rund 1 Sekunde Wartezeit — schneller als viele Cloud-Dienste.
  • Bester Gesamtdurchsatz: rund 660 Tokens/s bei etwa 32 gleichzeitigen Anfragen.
  • Sinnvolle Obergrenze: rund 40 gleichzeitige Sessions. Darüber steigt die Wartezeit steil an, der Durchsatz stagniert.
Wartezeit bis zum ersten Token nach Konfiguration und Last
Wartezeit bis zum ersten Token (TTFT). Bis ~32 gleichzeitige Anfragen bleibt das große Modell flüssig; darüber steigt die Wartezeit steil.

Die Optimierungs-Story: Faktor 2–4 aus Software

Der spannendste Teil: Der größte Leistungssprung kam nicht aus schnellerer Hardware, sondern aus der richtigen Software-Konfiguration. Die Standard-Empfehlung aus dem offiziellen Rezept ist für neuere GPUs gedacht und war auf der A100 sogar kontraproduktiv.

Drei Stellschrauben brachten den Durchbruch:

  1. Der richtige Rechen-Kernel (Marlin statt Standard): Faktor 1,7 bis 4,2.
  2. Speculative Decoding (MTP): verdoppelt fast die Einzelnutzer-Geschwindigkeit (70 → 109 Tokens/s).
  3. Asynchrones Scheduling: hält die Warteschlange bis ~40 Sessions stabil und liefert den besten Gesamtwert.
Wirkung der Software-Optimierungen auf den Durchsatz des 397B-Modells
Vom Ausgangszustand zur optimierten Konfiguration: bei 32 gleichzeitigen Anfragen vervierfacht sich der Durchsatz — allein durch Software.

Die Lehre für Kundenprojekte: Wer einen LLM-Server nur „aufsetzt“, verschenkt schnell den Faktor 2 bis 4. Die Konfiguration ist die eigentliche Ingenieursleistung.


Das schlanke Modell: der Durchsatz-König

Das zweite Modell war ein 27-Milliarden-Parameter-Modell (dense, ohne Quantisierung). Es passt auf einen einzelnen Knoten — wir haben also beide Knoten als zwei unabhängige Endpunkte betrieben. Das Ergebnis war deutlich:

  • Maximaler Durchsatz: 5.187 Tokens/s über beide Knoten — rund 8× mehr als das große Modell.
  • Nutzbare Parallelität: rund 250 gleichzeitige Sessions.
  • Skalierung nahezu linear über beide Knoten — keine gemeinsame Engstelle.
Maximaler Durchsatz: großes 397B-Modell gegen schlankes 27B-Modell
Auf identischer Hardware liefert das schlanke 27B-Modell das rund Achtfache an Gesamtdurchsatz.
Skalierung des Durchsatzes mit steigender Last
Effizienzkurve: Das 27B-Modell (grün) skaliert am nächsten an der idealen Linie; das große Modell läuft früh in die Sättigung.

Der direkte Vergleich

397B (groß)27B (schlank)
Max. Durchsatz661 Tokens/s5.187 Tokens/s
Nutzbare Parallelität~40~250
Einzelnutzer109 Tokens/s69 Tokens/s
StärkeWeltwissen, Bild, mehrsprachigDurchsatz, Coding
Betriebbeide Knoten nötig, 15 Min Startein Knoten, 4 Min Start
Gesamtdurchsatz aller getesteten Konfigurationen nach Last
Gesamtdurchsatz aller Konfigurationen. Die grünen Linien (27B) ziehen mit steigender Last davon; die grau-gestrichelten Baselines zeigen den Ausgangszustand des großen Modells.
Wahrgenommene Geschwindigkeit pro Nutzer nach Last
Geschwindigkeit pro Nutzer: Bei wenigen Nutzern liefert das große Modell mit Speculative Decoding die höchste Einzel-Geschwindigkeit. Unter steigender Last bleibt das schlanke 27B am längsten oberhalb der 10-Tokens/s-Komfortgrenze.

Die ehrlichen Grenzen

Zur produktneutralen Beratung gehört, auch die Grenzen zu benennen:

  • Ampere ohne FP8: Auf der A100 ist ein 400B-MoE-Modell die obere sinnvolle Grenze. Größere oder neuere Architekturen brauchen Hopper- oder Blackwell-Karten (natives FP8, deutlich mehr Speicherbandbreite).
  • Das große Modell ist kein Batch-System: Es glänzt als Qualitäts-Endpunkt für wenige Dutzend Nutzer, nicht für Massenverarbeitung.
  • Betriebskomplexität: Multi-Node-Betrieb über InfiniBand ist anspruchsvoll; ein Einzelknoten-Setup mit dem 27B-Modell ist deutlich einfacher zu betreiben.

Was das für Ihr LLM-Projekt bedeutet

Die wichtigste Übertragung auf Kundenprojekte: Wählen Sie das Modell nach dem Anwendungsfall, nicht nach der Parameterzahl. Für einen internen Assistenten mit vielen Nutzern oder Coding-Unterstützung ist ein aktuelles schlankes Modell oft die bessere Wahl — schneller, günstiger, einfacher zu betreiben. Das sehr große Modell lohnt sich, wenn breites Weltwissen, Bildverständnis oder viele Sprachen gefragt sind.

Und: Die Hardware ist nur die halbe Miete. Der richtige Software-Stack entscheidet über Faktor 2 bis 4 — genau hier liegt der Unterschied zwischen „läuft“ und „läuft wirtschaftlich“. Wenn Sie wissen wollen, welche Hardware und welches Modell für Ihr Vorhaben reichen, testen wir das für Sie — bevor Sie investieren.


Häufige Fragen

Das hängt stark vom Modell ab. Ein sehr großes Qualitätsmodell (397B) war in unserem Test für rund 40 gleichzeitige Sessions tragfähig; ein schlankes 27B-Modell auf derselben Hardware für rund 250. Ein einzelner Nutzer sieht bis zu 109 Tokens pro Sekunde bei etwa einer Sekunde Wartezeit.
Nein. Auf dieser Hardware liefert das schlanke 27B-Modell das rund Achtfache an Durchsatz und in Coding-Aufgaben bessere Ergebnisse als das 397B-Modell. Das große Modell lohnt sich für breites Weltwissen, Bildverständnis und mehrsprachige Aufgaben. Modellgröße ist kein Qualitätsmaß.
Für Modelle bis rund 400B Gesamtparameter ja. Die A100 (Ampere) unterstützt kein FP8 und keine Hopper-Kernel — darüber hinaus braucht es neuere Karten. Innerhalb dieser Grenze ist eine 8×-A100-Maschine ein leistungsfähiger, wirtschaftlicher On-Premise-Inferenzserver.
Für den einzelnen Nutzer war die lokale Maschine mit Speculative Decoding mit rund 109 Tokens pro Sekunde und etwa einer Sekunde bis zum ersten Token schneller als viele Cloud-APIs — und die Daten verlassen das eigene Netzwerk nie. Details dazu im Beitrag Lokales LLM ohne Cloud-Risiko.
Die Software, nicht die Hardware. Der passende Rechen-Kernel, Speculative Decoding und asynchrones Scheduling brachten zusammen den Faktor zwei bis vier im Durchsatz. Das Netzwerk war entgegen der ersten Vermutung nicht der Engpass.

Steffen Huntscha

IT-Berater & Gründungsmitglied · Koreva eG

Cisco-zertifizierter Netzwerk- & Security-Spezialist (CCNA/CCNP, seit 2010), BSI-zertifizierter Security-Risk-Check-Berater. Arbeitet seit Jahren produktiv mit KI — auch lokal auf eigener GPU-Infrastruktur.

KI auf eigener Hardware

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Im kostenlosen Erstgespräch klären wir Ihren Anwendungsfall und zeigen, welche Modelle und welche Hardware dafür wirklich reichen — auf Wunsch mit Labortest, bevor Sie investieren.