Approximate nearest neighbor (ANN) search on SSD-backed indexes is increasingly I/O-bound (I/O accounts for 70--90\% of query latency). We present an I/O-first framework for disk-based ANN that organizes techniques along three dimensions: memory layout, disk layout, and search algorithm. We introduce a page-level complexity model that explains how page locality and path length jointly determine page reads, and we validate the model empirically. Using consistent implementations across four public datasets, we quantify both single-factor effects and cross-dimensional synergies. We find that (i) memory-resident navigation and dynamic width provide the strongest standalone gains; (ii) page shuffle and page search are weak alone but complementary together; and (iii) a principled composition, OctopusANN, substantially reduces I/O and achieves 4.1--37.9\% higher throughput than the state-of-the-art system Starling and 87.5--149.5\% higher throughput than DiskANN at matched Recall@10=90\%. Finally, we distill actionable guidelines for selecting storage-centric or hybrid designs across diverse concurrency levels and accuracy constraints, advocating systematic composition rather than isolated tweaks when pushing the performance frontier of disk-based ANN.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23日
【NeurIPS 2019】7篇自动化神经网络搜索(NAS)论文简读
中国人工智能学会
15+阅读 · 2019年9月13日
Elasticsearch地理信息存储及查询之Geo_Point
Analysys易观
13+阅读 · 2018年12月29日
Relation Networks for Object Detection 论文笔记
统计学习与视觉计算组
16+阅读 · 2018年4月18日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+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
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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
13+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
12+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+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
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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员