在人工智能时代,向量数据的检索效率直接决定了AI应用的落地效果。海量数据库Vastbase向量版通过多种向量索引类型与并行索引构建技术,突破大规模数据集并行处理性能瓶颈,实现了对亿级高维向量数据的快速检索与查询,为AI模型的高效运行提供强大的底层支撑。
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多种索引类型
对症下药,精准加速
索引是向量数据库的“导航地图”,其核心是通过结构化组织向量数据,降低搜索复杂度,提升搜索效率。海量数据库Vastbase向量版支持IVF、HNSW、DiskANN等多种索引结构,能够针对不同场景和需求“量身定制”索引类型,从而实现快速定位和高效检索大规模高维向量数据。
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IVF倒排索引:聚类划分,近邻速查
基于向量空间的聚类分析,将数据集划分为多个子空间(聚类),每个子空间建立倒排列表记录成员向量。搜索时,将查询向量与中心点比较,定位所属的聚类,然后仅在该聚类内进行精确计算。
适用于内存级索引,通过仅在相关的集群中应用暴力搜索法,而不是在整个数据库中进行搜索,可以大幅减少计算量,显著提高搜索速度,但聚类质量依赖初始中心点选择。适合数据规模不大,内存资源受限、查询速度快同时对精度容忍度高的场景。
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HNSW基于图的索引:分层导航,高速直达
构建层次化的图索引,顶层为稀疏连接的“高速层”,底层为密集连接的“精确层”。搜索时,类似跳表的机制,从顶层随机节点开始,逐层向下搜索相似节点,最终在底层找到最相似的向量。
适用于内存级索引,能够高效处理大规模数据,查询速度快,但分层图结构内存占用高,适合数据规模适中,内存充足、高精度低延迟的场景。
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DiskANN:磁盘存储,内存减负
集合Vamana图算法与乘积量化(PQ)技术,将索引和原始数据存储在磁盘上,内存仅存压缩后的码表信息和中心点映射信息(压缩向量)。通过磁盘-内存协同访问机制,平衡资源占用与检索效率。
适用于磁盘级索引,适合超大规模数据集、对延迟有一定容忍度的场景。
并行索引构建
从单线程瓶颈到多线程协同
传统索引构建方式,存在耗时长和资源利用率低的问题。随着向量数据规模的迅速扩大,海量数据库Vastbase向量版突破并行索引构建技术,通过“多线程协同”,极大提升数据索引构建速度和数据检索效率。
并行索引构建步骤:
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数据分片
将数据按照工作线程数划分,切分为若干子集。
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并行处理
每个线程独立处理子集,构建局部索引(如IVF的聚类中心计算、HNSW的层级图生成)。
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结果合并
leader线程合并所有线程结果并进行排序或图结构融合,生成全局索引。
从“大海捞针”到“精准定位”,从高维数据的复杂计算到海量索引的高效构建,海量数据库Vastbase向量版通过多种向量索引类型与并行索引构建技术,正重新定义数据检索的边界。
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