
LanceDB:为 AI 应用打造的高效嵌入式向量数据库
当前,向量数据库已经成了一个红海市场,新兴的还是传统数据库厂商都在做这方面的工作。然而,在嵌入式,端上的向量数据库比较少,chromaDB算是其中一个,但它不算是一个纯原生、深度优化的的嵌入式向量数据库,仍采用parquet格式(读一行数据需要读取整个块解压,比较慢,另外副本占用空间),功能也比较少,那有没有更好的选择呢?很多人自然想到关系型嵌入式数据库王者——Sqlite,奈何它的向量版本 sqlite-vec还处于开发中,那有没有文档性能还好的替代品呢?LanceDB是一个选择。
LanceDB 是一个专为构建 AI 应用而设计的开源向量数据库。它采用嵌入式架构,无需部署独立服务器,可以轻松集成到各种应用场景中。
核心功能和优势在于:
- 嵌入式架构。与需要部署服务器的 Qdrant 等产品不同,LanceDB 采用嵌入式设计,作为应用的一部分运行,易于集成且无需额外的基础设施管理。
- 专为AI设计的Lance 数据格式(最大亮点)。LanceDB 使用专门优化的 Lance 列式存储格式,相比传统的 Parquet 格式具有更快的扫描速度。它支持数据分片,只加载必要的数据片段,大大减少 IO 开销。同时具有机器学习所需的自动数据版本管理能力,不同的版本会关联该版本相关文件、模式及 blob 的元数据,更新数据时无需完整重写(Zero-copy)。
相较于其他的常见格式对比,在机器学习场景场景中优势明显:
数据cap理论
Lance | Parquet & ORC | JSON & XML | TFRecord | Database | Warehouse | |
Analytics | Fast | Fast | Slow | Slow | Decent | Fast |
Feature Engineering | Fast | Fast | Decent | Slow | Decent | Good |
Training | Fast | Decent | Slow | Fast | N/A | N/A |
Exploration | Fast | Slow | Fast | Slow | Fast | Decent |
Infra Support | Rich | Rich | Decent | Limited | Rich | Rich |
- 高性能向量搜索。基于 Rust 语言开发,具有优秀的性能表现。根据官方基准测试,在同等硬件条件下,对于 128 维向量的 10 亿规模数据集,查询延迟可以控制在 100ms 以内。并且支持GPU加速。
- 丰富的生态集成。LanceDB 原生支持 Python 和JavaScript/TypeScript,并与 LangChain 、LlamaIndex 等主流 AI 框架无缝集成。同时也支持 Apache Arrow 、Pandas 、Polars 、DuckDB 等数据处理工具。
- 多模态数据支持。除了向量数据,LanceDB 还能高效存储和检索文本、图像、音频等非结构化数据,无需额外的存储解决方案。
使用 LanceDB 非常简单,下面是使用示例:
- Python版本:
- js版本,搭配transformers使用。
更多参考资源:https://github.com/lancedb/vectordb-recipes
相比需要部署服务器的向量数据库,LanceDB 的嵌入式架构特别适合:
- 需要在本地运行的桌面应用
- 资源受限的边缘计算环境
- 对数据隐私有严格要求的场景
- 快速原型开发和测试
虽然在处理海量数据时,LanceDB 展现出了显著的性能优势,但对于大多数中小规模的 AI 应用来说,开发效率和易用性可能是更重要的考虑因素。LanceDB 简单直观的 API 设计和完善的生态支持,使其成为构建各类 AI 应用的理想选择。
小结
事实上,当前很多的应用都选择lancedb作为其实现方案,比如微软的GraphRAG,Character AI , MidJourney等,它们也获得了YC 800 万美元的种子轮融资。2025年,我们将迎来多模态LLM应用的爆发,这也将会带来向量数据库的新一轮的热潮,作为嵌入式向量数据库的最佳代表,无论是用于构建原型还是部署生产环境,都是一个值得考虑的选择,甚至可能是不二选择。
参考:
https://blog.lancedb.com/new-funding-and-a-new-foundation-for-multimodal-ai-data/
https://lancedb.github.io/
https://github.com/lancedb/lancedb
本文转载自 AI工程化,作者: ully
