论文阅读:《AI大模型时代:向量数据库如何挑战存储极限?》

news/2025/12/1 11:23:44/文章来源:https://www.cnblogs.com/ccceeeli/p/19292131

收获总结:AI不是只靠GPU堆出来的,背后需要一个“聪明”的存储系统——它要能分层、能提速、能省钱,还要适配AI工作流的不同阶段。

核心观点一:AI数据管道是“动态闭环”,不是“一条直线”

很多人以为AI流程就是:

数据 → 训练 → 模型 → 推理

但作者强调:这是一个不断反馈、持续优化的闭环系统,包含两个关键循环:

  • MOps 循环:生产中的推理结果 → 反馈给训练 → 微调模型 → 再部署
  • RAG(检索增强)循环:用户提问 → 从知识库检索 → 增强回答 → 新知识回流到数据库

启示:存储系统不仅要支撑训练,还要高效支持实时检索(如向量数据库)和日志回流。

核心观点二:AI对存储的需求是“两头大、中间小”

阶段 数据量 存储需求特点
1. 原始数据采集 10PB级(海量日志、图像、文本) 大容量、低成本 → 适合 HDD / 对象存储
2. 精炼数据 & 模型训练 GB~TB级(高价值特征、模型参数) 高性能、低延迟、高吞吐 → 必须用 全闪存(Flash)
3. 推理输出 & 日志 又回到10PB级(用户交互日志、审计记录) 大容量 + 快速写入 → 再次需要容量型存储

这就形成了 “沙漏型”容量分布:两头大,中间小。

  • 全部用高性能闪存 → 太贵!
  • 全部用廉价HDD → 训练时GPU饿死!

文中提出:构建分层存储架构(Tiered Storage)

  • 热数据层(Hot Tier):10–20% 容量,用 全闪存,服务训练/GPU集群
  • 冷数据层(Cold Tier):80–90% 容量,用 HDD/对象存储,存原始数据和日志

核心观点三:现代数据湖 ≠ 老式 Hadoop

传统数据湖(Hadoop) 现代数据湖(Data Lakehouse)
基于HDFS,协议封闭 基于对象存储(如S3),开放兼容
数据孤岛严重 打通分析、AI、OLTP多种负载
性能差,难扩展 集成全闪存系统(如VAST、WEKA),性能飙升
只能批处理 支持实时分析 + AI训练

Lakehouse = Data Lake(灵活性) + Data Warehouse(高性能)

5类关键存储需求:

AI阶段 所需存储类型 举例
原始数据汇聚 数据湖(Data Lake) 对象存储(S3, OSS)
训练数据读取 精炼数据存储 并行文件系统(Lustre, VAST)
模型版本管理 模型仓库(Model Registry) Git-LFS + 专用存储
实时知识检索 RAG 数据存储 向量数据库(Milvus, Pinecone)
推理缓存加速 KV 缓存 Redis / 高速内存

给企业的提醒:

不要盲目追求“私有模型微调”!!
大多数企业的核心任务应该是:

  • 构建高效推理基础设施(低延迟、高并发)
  • 打造 Agent 的“记忆体”(即向量数据库 + KV 缓存)

关键技术趋势:

  • VAST Data:既是高性能文件系统(替代Lustre),又在向 Lakehouse 演进(融合数据库+AI);
  • 对象存储(如AWS S3):仍是冷数据基石;
  • 存算分离架构:计算(GPU)和存储可独立扩展,降低成本。

文章来自:https://mp.weixin.qq.com/s/3l851Bd39kyc-G1yl_nsgg

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