GPU-accelerated Inverted File (IVF) index is one of the industry standards for large-scale vector search but relies on static VRAM layouts that hinder real-time mutability. Our benchmark and analysis reveal that existing designs of GPU IVF necessitate expensive CPU-GPU data transfers for index updates, causing system latency to spike from milliseconds to seconds in streaming scenarios. We present SIVF, a GPU-native index that enables high-velocity, in-place mutation via a series of new data structures and algorithms, such as conflict-free slab allocation and coalesced search on non-contiguous memory. SIVF has been implemented and integrated into the open-source vector search library, Faiss. Evaluation against baselines with diverse vector datasets demonstrates that SIVF reduces deletion latency by orders of magnitude compared to the state-of-the-arts. Furthermore, distributed experiments on a 12-GPU cluster demonstrate that SIVF exhibits near perfect linear scalability, achieving an aggregate ingestion throughput of 4.07 million vectors/s and a deletion throughput of 108.5 million vectors/s.


翻译:GPU加速的倒排文件(IVF)索引是大规模向量搜索的行业标准之一,但其依赖静态VRAM布局,阻碍了实时可变性。我们的基准测试与分析表明,现有GPU IVF设计方案在索引更新时需要昂贵的CPU-GPU数据传输,导致流式场景下系统延迟从毫秒级骤升至秒级。本文提出SIVF——一种原生GPU索引,通过一系列新型数据结构与算法(如无冲突分片分配与非连续内存上的合并搜索)实现高速原地突变。SIVF已被实现并集成至开源向量搜索库Faiss中。基于多样化向量数据集的基线评估表明,与当前最优方法相比,SIVF将删除延迟降低了数个数量级。此外,在12-GPU集群上的分布式实验显示,SIVF展现出近乎完美的线性可扩展性,可实现407万向量/秒的聚合摄取吞吐量与1.085亿向量/秒的删除吞吐量。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ICCV2025】InfGen:一种分辨率无关的可扩展图像合成范式
盘点来自工业界的GPU共享方案
计算机视觉life
12+阅读 · 2021年9月2日
【Flink】基于 Flink 的流式数据实时去重
AINLP
14+阅读 · 2020年9月29日
计算机视觉方向简介 | 视觉惯性里程计(VIO)
计算机视觉life
64+阅读 · 2019年6月16日
【泡泡点云时空】FlowNet3D:学习三维点云中的场景流
泡泡机器人SLAM
41+阅读 · 2019年5月19日
深度学习的GPU:深度学习中使用GPU的经验和建议
数据挖掘入门与实战
11+阅读 · 2018年1月3日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:44
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:28
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:18
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:03
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
10+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
相关VIP内容
【ICCV2025】InfGen:一种分辨率无关的可扩展图像合成范式
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员