ما مقدار التخزين المتجهي الذي تتطلبه مليون قطعة من المستندات المنزلية؟

إيفا وونغ هي كاتبة تقنية و ومهندسة هاوية في ZimaSpace. مهووسة بالتكنولوجيا مدى الحياة ولديها شغف بالمختبرات المنزلية والبرمجيات مفتوحة المصدر، تتخصص في تبسيط المفاهيم التقنية المعقدة إلى أدلة عملية وسهلة الفهم. تؤمن إيفا بأن الاستضافة الذاتية يجب أن تكون ممتعة وليست مخيفة. من خلال دروسها، تمكّن المجتمع من تبسيط إعدادات الأجهزة، بدءًا من بناء أول نظام تخزين شبكي NAS وحتى إتقان حاويات Docker.

يحتاج مليون مقطع تقريبًا إلى 1.5–6.1 جيجابايت لمتجهات float32 الشائعة وحدها، وذلك قبل احتساب فهارس الرسوم البيانية والبيانات الوصفية والنصوص والنسخ المكررة ومساحة العمل.

تبدأ الحسابات من عدد الأبعاد، لا من عدد المستندات: إذ تحتوي مليون متجهة مكوّنة من 768 بُعدًا بنظام float32 على 768 مليون قيمة، كل منها من أربعة بايتات، أي نحو 3.07 جيجابايت بالنظام العشري. ويكون مخزن قابل للنشر أكبر حجمًا لأنه يجب أن يعرّف المتجهات، ويبحث فيها بكفاءة، ويصفّي البيانات الوصفية، ويحتفظ بنصوص المقاطع، ويتحمّل صيانة الفهرس أثناء عمليتي البحث والصيانة على الخادم.

توفر وحدات بايت المتجهات الخام الحد الأدنى القابل لإعادة الإنتاج

اضرب عدد المقاطع في عدد أبعاد التضمين وعدد البايتات لكل إحداثي. بالنسبة إلى مليون متجهة بنظام float32، تستخدم الأبعاد البالغ عددها 384 مقدار 1.536 جيجابايت، وتستخدم 768 مقدار 3.072 جيجابايت، بينما تستخدم 1,536 مقدار 6.144 جيجابايت. وتظهر الجيجابايت الثنائية أصغر بنحو سبعة بالمئة في الوحدات المعروضة.

تقدم نظرة عامة على التوسع العلاقة نفسها الخاصة بـ تخزين المتجهات الخام: إذ يحدد عدد الأبعاد مضروبًا في عرض القيمة حمولة الإحداثيات قبل إضافة هياكل قاعدة البيانات.

يمكن لـ float16 أن يقلل مكوّن المتجه إلى النصف، كما يمكن لـ int8 أو التكميم بالمنتج تقليله أكثر. وقد يؤثر الضغط في الاسترجاع، ويتطلب دعمًا من قاعدة البيانات. ولا تشمل هذه الأرقام المستندات المصدرية ونصوص المقاطع المُنشأة.

قد تنافس الفهارس والبيانات الوصفية الإحداثيات في الحجم

تضيف عملية البحث المسطّح بنية فهرس قليلة نسبيًا، لكنها تفحص عددًا كبيرًا من المتجهات. ويخزّن HNSW روابط الجيران وطبقات متعددة من الرسم البياني لتقليل عمل البحث. كما تضيف معرّفات المتجهات وسجلات الحذف والمرشحات والمحاذاة وصفحات قاعدة البيانات أعباءً إضافية.

تشرح مقدمة عن ترابط HNSW سبب تسريع ترابط الرسم البياني لعملية البحث التقريبي مع استهلاكه ذاكرة وتخزينًا إضافيين. ويغيّر عدد الجيران المُكوّن هذه التكلفة مباشرةً.

تتباين البيانات الوصفية بدرجة أكبر. فقد يضيف معرّف مستند ورمز لغة مضغوطان عشرات البايتات، بينما قد تضيف المسارات المتكررة والأذونات ونصوص المقاطع الكاملة مئات البايتات أو آلافها. خزّن النص مرة واحدة أو داخل قاعدة بيانات المتجهات بصورة متسقة قبل مقارنة الإجماليات.

متى يفشل تقدير تخزين واحد

غالبًا ما يتراوح نطاق التخطيط العملي لمليون مقطع بمقاس 768 بُعدًا وبنظام float32 بين 5 و12 جيجابايت للمتجهات مع فهرس تقريبي، قبل إضافة نصوص كبيرة ونسخ مكررة. وهذا نطاق لإعداد الميزانية، وليس ضمانًا لتنسيق محدد.

يقدّر أحد مقارنات بنية المتجهات العبء التخزيني لـ HNSW، الذي يتجاوز الإحداثيات الخام بدرجة كبيرة في بعض إعدادات HNSW. وتحدد الإعدادات الافتراضية للمحرك ومعلمات الرسم البياني معامل الزيادة الفعلي.

يفشل هذا النطاق عند استخدام تضمينات متعددة لكل مقطع، أو فهارس كلمات مفتاحية هجينة، أو النسخ المتماثل، أو اللقطات، أو عمليات إعادة البناء التي تكرر البيانات مؤقتًا. وقد يبالغ أيضًا في تقدير مخزن مضغوط يعتمد على القرص. ولا تكفي عبارة «مليون مقطع» ما لم تُذكر الأبعاد ونوع البيانات والفهرس والبيانات الوصفية وعدد النسخ.

-15% OFF

استقراء الحجم من عينة فهرس تمثل عشرة بالمئة

أدرج 100,000 مقطع ممثل باستخدام نوع بيانات التضمين النهائي ومخطط البيانات الوصفية ومعلمات الفهرس. قِس أعمدة المتجهات الخام والفهرس والبيانات الوصفية والنص وسجل الكتابة المسبقة ولقطات النظام كلًّا على حدة بعد الدمج. واستقرأ المكوّنات القابلة للتوسع بضربها في عشرة، ثم أضف هامشًا لإعادة البناء والنسخ الاحتياطي.

أجرِ الاختبار على طبقة مساحة العمل التخزينية المستهدفة، لأن الضغط وتخصيص نظام الملفات يؤثران في الإجماليات الفعلية. وتجنب الاستقراء من ملفات قواعد البيانات الفارغة.

خصص على الأقل إجمالي الحجم المستقر المقاس، بالإضافة إلى نسخة مؤقتة واحدة من الفهرس ومساحة خالية بنسبة 20 بالمئة. وإذا كان النسخ المتماثل مفعّلًا، فاضرب المكونات المنسوخة فقط. وكرر العينة كلما تغيرت الأبعاد أو البيانات الوصفية أو إعدادات عدد جيران HNSW.

مركز التكنولوجيا والذكاء الاصطناعي

المزيد للقراءة

Get More Builds Like This

Stay in the Loop

Get updates from Zima - new products, exclusive deals, and real builds from the community.

Stay in the Loop preferences

We respect your inbox. Unsubscribe anytime.