學測物理模擬卷 V1｜第 7 題
第一部分：選擇題（單選＆多選）
Anthropic 開發的 Claude 系列大型語言模型在進行推論（文字生成）時，伺服器會消耗電能。一般而言，模型越大、推論過程越複雜，可能需要較高的推論功率；但若輸出速度也較快，則完成同樣輸出量所需時間可能較短，因此總耗能不一定只由功率大小決定。
某測試節點在相同硬體條件下，量測三種模型回答問題時的平均推論功率 P 與平均輸出速度 r，並列出各模型的單一對話 token 上限，結果如表(7)。其中，推論功率 P 是指模型運轉並產生輸出時的平均耗電功率，且此功率僅消耗於輸出 token（讀取輸入與其他過程的耗電忽略不計，即耗電時間等於產生 token 的時間）；平均輸出速度 r 則定義為每秒輸出的 token 數（本題中可將 token 視為模型輸出文字的基本單位）；單一對話 token 上限指一段對話中，所有輸入與輸出累計可使用的 token 總量。
假設每次查詢的輸出 token 數固定，且模型在輸出期間的功率近似為定值，且一段對話中，每次下達指令與模型回應的內容都會累積佔用該對話的 token 上限，直到達到上限為止。（1 度電＝1 kWh＝3.6×10⁶ J）
表(7)：
| 模型 | 推論功率 P（kW） | 輸出速度 r（token／s） | 單一對話 token 上限 |
|---|---|---|---|
| Opus 4.8 | 12 | 40 | 1,000,000（1M） |
| Fable 5 | 15 | 75 | 1,000,000（1M） |
| Sonnet 5 | 5 | 20 | 1,000,000（1M） |
- 推論功率 P 越大，則代表每 token 能耗一定越高。
- Fable 5 的推論功率 P 最大，故最不省電
- 若以每個 token 能耗計算，則 Fable 5 最省電
- 若三者模型輸出 token 的時間完全一致，則 Sonnet 5 所消耗的電能最大
- 單位時間內 Fable 5 可以輸出最多的 token 數
提示
每 token 能耗 = P ÷ r（功率除以輸出速率）。逐一算 Opus、Fable、Sonnet 的 P/r 再比較。
正確答案
正解：C、E
詳解
A. 錯誤。每 token 能耗為 P/r，功率大但速率也大時未必較高；例如 Fable P 最大卻最省電。
B. 錯誤。Fable 5 雖 P 最大，但 P/r = 15/75 = 0.2 為三者最低，反而最省電。
C. 正解。P/r：Opus 12/40 = 0.30、Fable 15/75 = 0.20、Sonnet 5/20 = 0.25，Fable 最小最省電。
D. 錯誤。時間相同時能耗 = P×t，Fable 的 P（15）最大，故 Fable 能耗最大而非 Sonnet。
E. 正解。單位時間輸出量即輸出速度 r，Fable r = 75 為三者最高。
