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2025 向量資料庫推薦:建立RAG 的核心技術

  • 作家相片: 奇軒 李
    奇軒 李
  • 11分钟前
  • 讀畢需時 7 分鐘
向量資料庫介紹

隨著 2025 年生成式 AI 與 LLM 技術持續進化,企業對即時、準確且具語意理解能力的智慧應用需求日益增長。 RAG 成為突破傳統生成式 AI 限制的重要架構,讓模型能夠即時接入龐大外部知識庫,提升回應的精準度與專業性。 

在這個高度複雜的系統中,向量資料庫(Vector Database) 成為關鍵技術基石。它負責將海量資料以向量形式存儲與檢索,實現高效的語意匹配和相關資訊擷取,直接影響 RAG 的整體效能與使用者體驗。 

本篇文章將帶你深入了解 2025 年市場上最受矚目的向量資料庫選擇,並分析它們在 RAG 應用中的優劣勢,幫助你選擇最合適的解決方案,推動你的 AI 專案成功。


 

文章導覽:

一、什麼是向量資料庫? 

(一)何謂向量資料庫? 

向量資料庫是一種專門儲存與檢索「向量(vector)」的資料庫。這些向量通常來自文字、圖片或其他資料,並經過編碼後得的數值表示,用來描述資料的「語意」。 

在 RAG 架構中,向量資料庫扮演語意檢索(semantic search)的關鍵角色。 


(二)傳統資料庫 vs 向量資料庫 

功能 

傳統資料庫 

向量資料庫 

資料結構 

表格欄位(SQL) 

高微向量(如:[ 1,2,3,4,5...] )

查詢方式 

關鍵字、條件過濾 

語意相似度 

適用場景 

明確資料比對 

模糊查詢、語意比對、RAG 


 二、向量資料庫熱門的特質有哪些? 

指標 

說明 

查詢延遲與召回率 

查詢速度快、準確度高,能在幾十毫秒內找出正確答案,讓使用者體驗更流暢自然。 

可擴展性 

隨時可從千萬級向量升級到百億級,系統穩定且自動分片,不需人工干預。 

混合搜尋 

同時支援欄位篩選與向量比對,一次查詢即可過濾元資料並找出語意最相近結果。 

生態系/SDK 

提供完整的開發工具與範例(Python、JavaScript、Go 等),快速整合到現有應用。 

成本透明 

採用「每百萬向量時數」或「節點時數」計費,無隱藏費用,預算好掌控。 


三、2025 年,為什麼向量資料庫開始熱門起來? 

(一)生成式AI 的連鎖效應 

自 ChatGPT 爆紅後,全球企業開始重新思考 AI 應用的模式。 

過去,企業若想讓 AI 理解自家知識,需要花費大量資源進行模型微調(fine-tuning),不但成本高、時間長,還不易更新。  而自 2024 年的經驗顯示:把私有資料當作上下文,結合大型語言模型(LLM)生成答案,反而更即時、效果更好。 這也讓「RAG」快速成為企業部署生成式 AI 的首選架構。 

不過,這一趨勢也為底層提出了全新挑戰: 

如何在毫秒內,從數十億筆文件中,找到語意最相關的內容? 

傳統關鍵字搜尋已無法勝任了,而向量資料庫正是這個問題的解方。 

 

(二)向量下的摩爾定律效應 

隨著新一代嵌入模型登場,文字的轉向量精度大幅提升,但也造成一個副作用:每一頁資料會產生數百個高維向量(如 1,536 維)。 

如果一家公司要處理上百萬份 PDF 檔案,轉換後則會產生上億筆向量資料。這對傳統的搜尋引擎或本地部署的 FAISS 架構,造成以下困境: 

  • 搜尋延遲上升 

  • 記憶體消耗爆炸 

  • 多用戶並發處理困難 

而向量資料庫專為這類應用設計,具備以下優勢: 

1. 先進的搜尋加速技術 

  • HNSW 圖形 :使用類似「小世界網路」的結構,能以極低延遲(毫秒級)進行大規模相似度搜尋。 

  • IVF-PQ  : 將向量先分群,再對每群進行壓縮,大幅降低儲存空間與運算負擔,適合低資源、高效能場景。 


2. 雲端原生支援 

新的向量資料庫(如 Weaviate、Pinecone、Milvus)支援水平擴展、自動分片、資料持久化,讓企業不用操心部署與維運問題,直接專注在資料與應用開發。 

 

(三)數據資產價值被重新定義 

隨著數位轉型深入,企業手中積累了大量結構化與非結構化數據,但這些數據多半是「沉睡資產」,傳統資料庫無法充分挖掘其價值。向量資料庫透過語意檢索技術: 

  • 提升資料利用率:使企業能夠用自然語言快速查詢跨系統、跨格式的資料。 

  • 實現知識資產化:內部文件、客戶對話、產品說明、政策法規等都能成為可即時檢索的資產。 

  • 帶來競爭優勢:快速決策、客戶服務效率提升,直接反映在營收與成本控制。 

因此,向量資料庫成為企業釋放數據價值的關鍵基礎設施,讓數據真正成為可操作、可賺錢的資源。 


(四)新興行業與垂直市場爆發,推動向量資料庫成為標準 

隨著 AI 在金融科技(FinTech)、醫療健康(HealthTech)、法律科技(LegalTech)、製造業智慧化等垂直領域的應用快速成長: 

  • 這些行業有高準確度、高可信度、強法規遵循的要求。 

  • 向量資料庫能提供細粒度的、可追蹤的資料檢索功能,符合行業合規要求。 

  • 此外,這些行業的知識庫規模龐大且多樣化,傳統技術無法滿足,向量資料庫成為必須。 

這使得向量資料庫不再是新技術,而是進入各行各業AI轉型的標配基礎設施 


四、2025 向量資料庫推薦:未來 AI 建設的基礎 

(一)2025 向量資料庫推薦 

向量資料庫 

部署模式 

開源與否 

支援資料類型 

主要特色 

商業與定價 

Pinecone 

雲端托管 

專有 

向量 (文字、影像等) 

SaaS 低延遲、高穩定,API 簡潔 

按流量付費,無本地部署 

Weaviate 

雲端 & 本地部署 

開源+商業版 

多模態 (文字、圖片等) 

多媒體支援強,內建 GraphQL 

開源免費,商業版增值功能 

Milvus 

本地部署 & 雲端 

開源 

向量、圖片、視頻 

高性能、大規模,GPU加速 

免費開源,企業付費技術支持 

Qdrant 

本地部署 & 雲端 

開源+商業版 

向量 

實時更新性能佳,API現代化 

開源免費,企業版增強功能 

Amazon Kendra 

雲端服務 

專有 

文件、文字、向量 

AWS 生態整合,安全合規 

按用量付費,依賴 AWS 平台 

Chroma 

本地部署 & 雲端 

開源 

向量 

輕量易用,適合個人與中小型項目 

開源免費,功能持續成長 

 

(二)向量資料庫各自特色 

🔱 Pinecone 

Pinecone 作為市場龍頭,主打 SaaS 低延遲與高穩定,無需自行部署維護,適合企業級服務。API 設計簡潔,多語言 SDK 豐富,適合追求穩定可靠及快速上線的團隊。但無法本地部署對數據隱私敏感用戶有所限制。 


✨  Weaviate 

Weaviate 支持混合向量與傳統 BM25 文本索引,支援多租戶和多種部署選擇。強大的混合檢索能力與多模態支持,適合需要多元檢索條件及豐富資料結構的用戶。開源活躍,社群支持充足。 


💥 Milvus 

Milvus 提供多種索引算法選擇,靈活應對不同資料特性與應用場景。雲端及本地皆可部署,支持大規模數據。社群活躍,文檔豐富,適合追求高擴展性與自訂化的企業。 


☄️ Qdrant 

Qdrant 強調過濾條件和向量搜尋結合,適合有複雜業務邏輯的場景。穩定性高,易於擴展,多租戶支持完備。適合金融、電商等需多維度篩選的產業。 


📰  Amazon Kendra 

Amazon Kendra 為 AWS 旗下企業搜尋服務,結合傳統和向量語意檢索,適合企業內部知識管理。深度整合 AWS 生態,安全合規性高,穩定可靠。適合已有 AWS 基礎設施的企業用戶。但價格較高且依賴 AWS 平台。 


🌟 ˇˇChroma 

Chroma 專注於輕量、易用,適合個人開發者或中小型項目,支持快速本地部署。功能仍在成長中,混合搜尋支持較弱,不適合大規模企業應用。 


五、2025 向量資料庫可能發展發方向: 

(一)多模態向量存儲可能成為主流 

過去我們主要用文字向量來表示資料,但未來將不僅限於此。新一代向量資料庫會整合影像、音訊、甚至感測器數據的向量,並將它們存在同一個索引中,實現真正的多模態融合。 

例如,你可以同時搜尋「與這段播客發音相似,且在推文中提及特定關鍵詞」的內容,讓跨媒體、跨格式的複合查詢成為可能,帶來更豐富的資訊發現體驗。 

 

(二)完全同態加密(FHE)技術 

資料隱私和安全日益重要,能在加密狀態下進行相似度計算,直接讓 AI 服務的安全性大幅提升,也為金融、醫療這種敏感行業的 AI 採用打開了門。 

<note> 什麼是完全同態加密(FHE)? 

完全同態加密(Fully Homomorphic Encryption, FHE)是一種先進的加密技術,允許在加密數據上直接進行運算,而無需先解密。換句話說,資料在整個處理過程中始終保持加密狀態,只有授權方才能解密查看結果。 


六、要如何選擇適合的向量資料庫? 

企業和開發者在面對多種向量資料庫方案時,如何做出最合適的選擇?這裡提供幾個實務建議: 

  • 根據業務需求評估核心指標 

    不同應用對查詢延遲、召回率和資料規模的要求不同,必須根據實際需求選擇具備相應性能的方案。例如高頻交易系統需要毫秒級回應,而文檔檢索則更注重召回率。 

 

  • 部署方式與成本考量  

    是否需要本地部署以符合資料隱私法規?還是可以接受 SaaS 模式以減少運維負擔?此外,費用結構是否透明合理,是否能有效控管預算,都是重要參考因素。 

 

  • 安全合規與資料隱私策略  

    特別是金融、醫療等敏感行業,需確認向量資料庫是否支持多租戶隔離、資料加密、審計日志等安全功能,並符合 SOC-2、ISO27001 等國際合規標準。 

 

  • 混合搜尋與多模態支持  

    是否能同時處理向量搜尋與結構化查詢?未來應用是否需要支持圖像、音頻等多模態數據?這些需求決定了選型的未來擴展性。 

 

七、結論 

隨著 AI 技術與應用的持續滲透,2025年,向量資料庫將不再僅是技術選項,而是企業數據資產管理與決策的核心支柱。選擇適合的向量資料庫,將直接影響 AI 應用的成功與競爭力。面向未來,理解其技術演進趨勢,積極佈局多模態、加密安全與自動化維護,是企業智慧化轉型的關鍵。 

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