淺談國產通用數據庫的向量能力
原創(chuàng)向量數據庫,無疑是近兩年大火的一種新型數據庫產品。作為一種專門為處理高維向量數據而設計的數據庫系統,其核心功能在于高效存儲、索引和檢索這些代表非結構化數據(如文本、圖像、音頻、視頻)。與傳統數據庫基于精確匹配的查詢不同,向量數據庫通過計算向量之間的距離或相似度(如余弦相似度、歐氏距離)來執(zhí)行近似最近鄰搜索,從而找到語義上最相關的結果,這使其成為管理和解鎖非結構化數據價值的關鍵基礎設施。特別是隨著近些年人工智能的飛速發(fā)展,極大促進了向量數據庫的專業(yè)化與商業(yè)化進程?;氐絿鴥?,近年也涌現了一大批數據庫產品,共同構成了蓬勃發(fā)展的國內向量數據庫市場生態(tài),支撐著各行各業(yè)智能化應用的落地。本文將嘗試針對向量數據庫評估及部分國產數據庫向量能力入口,談談國產向量數據庫當前現狀如何?
1. 向量庫實現路徑及評估體系
1)向量數據庫技術路徑
從向量數據庫實現技術路徑上看,大致分為兩類。一種是垂直類原生向量數據庫(如 Milvus、Pinecone),另一種是集成向量功能的通用數據庫(如 PostgreSQL with pgvector、Elasticsearch)。前者的優(yōu)勢在于極致的檢索性能和規(guī)模。它們從底層架構上就為海量向量的快速查找而設計,因此在對響應速度和數據處理規(guī)模有嚴苛要求的場景中是首選;但其主要挑戰(zhàn)在于部署和運維的復雜性及處理復雜的多條件過濾、關聯查詢時,其靈活性可能不如成熟的通用數據庫。而后者的核心優(yōu)勢是便捷性和統一架構。對于已經在使用通用數據庫的公司來說,通過加載插件或升級版本,就能快速獲得向量檢索能力,無需引入新的數據庫系統,這極大地降低了技術復雜度和運維成本;更重要的是,可以利用標準方式實現向量與結構化數據的聯合查詢。其不足之處在于應對超大規(guī)模、高并發(fā)的純向量搜索需求時,性能天花板可能低于前者。
從長期發(fā)展來看,這兩種技術路徑的邊界正在模糊。未來可能不會是非此即彼的選擇。一方面原生向量數據庫正在增強其SQL兼容性和復雜查詢能力,另一方面?zhèn)鹘y數據庫則在不斷優(yōu)化其向量搜索的性能和索引類型,這種融合趨勢將使最終用戶受益。此外,云托管與服務化也成為一種趨勢,這將有效降低企業(yè)的使用門檻和運維負擔。同時,產品聚焦AI原生與多模態(tài),與AI工作流更深度地整合,成為RAG(檢索增強生成)的核心組件,并為圖像、音頻、視頻等多模態(tài)數據提供統一的語義檢索能力成為另一趨勢。從產業(yè)角度來看,個人更傾向于通用數據庫的技術路徑,這主要是源于來自需求側的發(fā)展趨勢。從根植于數據載體的數據庫本身出發(fā),不斷探索AI使用場景,通過擴展向量能力更有助于低成本地實現這一過程。本文后面也將定位國產通用數據庫的向量能力進行說明。
2)向量數據庫評估體系
向量數據庫尚沒有類似國家或行業(yè)標準的評估體系,能查到的是來自信通院的評測標準,其包含基本功能、運維管理、安全性 、兼容性、擴展性、高可用以及工具生態(tài)七大能力域共47個測試項,其中分為27個必選項和20個可選項。目前包括百度云、騰訊云、拓數派、浪潮海諾等公司產品通過此評測,從中可以看出基本為原生向量數據庫。

我們再看看DeepSeek是怎么看待的向量評測標準的,其給出下面提示。

- 性能是評估向量數據庫最直觀的維度,但需要綜合看待多個指標。查詢延遲(Latency)指完成一次查詢所需的時間,尤其要關注P99延遲,這比平均延遲更能反映系統的穩(wěn)定性。QPS則衡量系統在高并發(fā)下的處理能力。需要注意的是,這兩個指標與召回率(Recall)密切相關,通常需要在三者之間進行權衡。評估數據插入性能時,不能只看單個寫入請求的速度,更要關注從數據寫入到可被檢索的整體時間(包括索引構建時間)。這對于實時性要求高的應用(如實時推薦)至關重要。
- 可擴展性策從水平和垂直兩個維度來看待,水平擴展(通過增加節(jié)點擴展集群)通常比垂直擴展(升級單節(jié)點硬件)具有更高的靈活性和上限,更適合數據量持續(xù)增長的場景。需要評估數據庫在數據量從百萬級增長到十億級時,能否保持性能的平滑過渡。
- 功能特性方面,主要看是否支持多種索引算法(如HNSW, IVF),以適配不同的精度和性能需求,是否支持混合查詢至關重要。
- 運維與開發(fā)方面,前者更關注于企業(yè)級功能,如多租戶、權限控制、數據加密、監(jiān)控告警和災難恢復等能力;后者則希望有良好的開發(fā)體驗能顯著降低項目周期,評估其是否提供簡潔的API、豐富的多語言SDK(如Python、Go、Java)、以及與主流AI框架(如LangChain、LlamaIndex)的開箱即成集成。
- 成本與生態(tài)角度,是否提供多種部署方式(全托管、自運維等),是否支持支持在傳統數據庫通過插件或升級來獲得向量能力。后者的優(yōu)勢在于可以利用現有數據庫體系和SQL技能,實現結構化數據與向量數據的統一查詢。
2. 國產向量數據庫能力面面觀
如前文所講,本文聚焦于通用數據庫支持向量能力,而非專用向量庫;因此參照上文的評估體系,這里沒有將重點放在開發(fā)、運維能力層面,這些對于通用數據庫來說已經大多具備。另一方面也沒有將性能和擴展性作為要點,上述這些能力是需要真實評測才具有說服力。這里僅就向量自身的功能特性作為要點進行說明。此外,在收集信息的過程中發(fā)現,有些國產數據庫產品外部宣傳已經支持了向量,但大多還在原型階段或文檔還沒有放出,沒有更多詳細信息因此未列入其中。從這方面也不難看出,國內數據庫廠商就向量能力來看,還多處于探索階段。特別說明下,之前也有文章介紹的VexDB,后續(xù)其全部能力將內嵌入海量數據庫G100 V3.0版本中,因此也作為通用數據庫產品列入說明。

若干名詞介紹:
- 向量嵌入(Vector Embeddings)是一種數據向量化的手段,指的是使用機器學習技術將各類非結構化數據(文本、圖像和音頻等)轉化為固定長度的數字向量的過程,被廣泛應用于多模態(tài)非結構化數據檢索任務中。
- 相似性搜索,K 最近鄰(K-Nearest Neighbor, KNN)算法和近似最近鄰(Approximate Nearest Neighbor, ANN)算法是向量檢索中常用的兩種技術。KNN 優(yōu)先考慮準確性,細致地識別“K”個最近鄰居。ANN 注重速度和效率,查找近似查詢點的最近鄰居,無法保證得到一組精確的最佳匹配;但 ANN 能夠在高準確性和更快性能之間取得平衡。
- 余弦相似度(cosine similarity)是衡量兩個向量的角度差異,它反映了兩個向量在方向上的相似度,與向量的長度(大?。o關。內積又稱為點積或數量積,表示兩個向量之間的一種乘積。在幾何意義上,內積表示兩個向量的方向關系和大小關系。






























