从 VDBBench 到 MMEB 榜首:阿里云 AI Search 从引擎到模型的全栈优化

0 阅读11分钟

摘要: 当 Agent 开始进入生产环境,搜索正在从“找到相关文档”的工具,升级为持续供给高质量上下文的基础设施。面向这一变化,AI Search 也不再只是一个搜索引擎,而是贯穿模型理解、向量与全文召回、混合检索、融合重排和引擎执行的完整链路。近期,阿里云 AI Search 在 VDBBench 向量检索、Big5 与 Tantivy 传统检索,以及 MMEB 多模态文档检索等评测中取得一系列突破。这些结果背后,是阿里云从 Elasticsearch 自研引擎到多模态 Embedding 模型的全栈优化。

r2md-947d9808-67fd-466c-b291-125725c7e130.png

Agent 更需要正确的上下文

一个 Agent 能否在真实业务中完成复杂任务,取决于两个关键能力:一是模型能否理解、推理和规划,二是它能否在正确的时间获取正确的上下文。企业知识分散在文档、图片、日志、代码、数据库和业务系统中;数据持续变化,并受到租户、权限、时效和合规边界约束。即使模型具备很强的推理能力,如果进入上下文窗口的信息不准确、不完整或已经过时,最终回答和行动仍然可能偏离事实。

如果说大模型决定 Agent 如何思考,那么搜索决定它能看到什么。搜索,正成为 Agent 最重要的上下文基础设施。面向 Agent 的 AI Search,需要同时完成四层工作:

  • 模型理解:把文本、图片、PDF 页面等不同类型的数据转化为可比较的语义表示。

  • 多路召回:让全文、稀疏向量和稠密向量分别处理精确匹配、语义扩展与意图理解。

  • 融合与重排:将多路结果组合、校准并重新排序,为 Agent 提供更准确的上下文。

  • 引擎执行:在持续写入、复杂过滤、高并发和大规模数据下,稳定地完成毫秒级查询。

image.png

本文所说的阿里云 AI Search,正是由模型、检索链路与阿里云 Elasticsearch 引擎共同构成的整体技术体系。

一张成绩单,看懂从引擎到模型的技术突破

能力层评测或数据集关键结果考察维度
向量检索VDBBench,Cohere10M(Top10)向量检索 QPS 82,520.18,P99 为 1.8 ms高维、千万规模向量下的吞吐与延迟能力
传统检索ES Rally Big5查询耗时几何平均数由 48.609 ms 降至 7.076 ms,整体加速约 6.87 倍对过滤、排序、聚合等 ES 典型查询热路径的整体优化
全文检索Tantivy Search Benchmark整体相对 Tantivy 0.26 提升 2.00 倍,相对 Lucene 10.4.0 提升 1.82 倍Native 执行能力覆盖 Top K、Count 与结果收集路径
多模态模型MMEB VisDocOps-Colqwen3-4B 以 84.12 的 Visdoc-Overall 得分位列第一从引擎能力延伸到多模态文档理解与语义表示

向量检索登顶:高召回、低延迟和高吞吐如何同时成立

先看向量部分。这次 VDBBench 结果来自阿里云 Elasticsearch 自研 FalconSeek 云原生内核的向量引擎优化。在本次 VDBBench 公开对比中,服务端采用 32 vCPU g9i 实例。Cohere10M、Top10、Recall 约 0.98 时,查询吞吐达到 82,520.18 QPS;独立延迟测试中的 P99 为 1.8 ms。公开图表中,各对比对象的服务规格并不完全一致,因此这里保留原始数据和测试条件,不把结果再换算成统一的跨产品倍数。

image - 2026-08-19T173222.891.png

image.png

FalconSeek对 HNSW 算法的端到端查询路径重构

FalconSeek 对 HNSW 算法的优化仍然遵循 HNSW 的图遍历和候选队列语义,但把一次查询拆成两个职责清楚的阶段。查询向量使用量化向量,用它遍历图并缩小候选范围;候选 ID 确定后,系统再按需读取对应的原始向量,批量计算相似度,最后截取 Top K。

image.png

围绕两阶段路径,工程优化主要落在四个地方:

  • 批量距离计算:将同一批邻居节点的距离计算组织成批次,利用硬件向量指令、指令级并行和预取,减少逐节点计算开销。

  • 面向访问模式的数据布局:把图邻接表、量化向量和辅助信息组织为紧凑的只读布局,让查询热路径上的数据尽可能相邻。

  • 原始向量按需重排:原始浮点向量与图遍历数据分开存放,只对候选集合进行批量精确计算。

  • 融入 Segment 生命周期:向量索引随 Elasticsearch 的 refresh、segment 和 merge 过程一起生成与发布,不要求业务另行维护一套向量数据生命周期。

82K QPS 和 1.8 ms P99 因而不是某个单独优化的结果,而是候选生成、精排计算、数据布局和 Segment 生命周期共同作用后的端到端表现。

传统检索链路的内核优化与性能突破

Agent 搜索并不会用向量彻底替代关键词检索。产品型号、错误码、代码符号、专有名词和结构化条件仍然依赖全文与精确查询;实时日志、高基数聚合和复杂过滤也仍然考验传统搜索引擎的执行效率。阿里云 Elasticsearch 自研的 FalconSeek 云原生内核。不只在向量赛道上优化。也在传统文本搜索、分析领域进行了深入优化。

FalconSeek 不是要替换 Elasticsearch。ES 继续负责 API、Query DSL、集群状态、Shard 分配、写入生命周期和安全权限;FalconSeek 则把倒排遍历、列式读取、排序、聚合和向量召回等查询热路径下沉到 C++ Native 内核。对于暂未覆盖或需要保持原生行为的查询,系统可以回退到 ES 原生执行路径。

image.png

FalconSeek 云原生内核更多的技术细节可参见:《FalconSeek 技术解析:阿里云 Elasticsearch 云原生内核如何让查询性能飙升600%》

Rally Big5 数据集:整体加速约 6.87 倍

在 Rally Big5 数据集上,FalconSeek 将查询耗时的几何平均数从 ES 9.4 的 48.609 ms 降至 7.076 ms,整体加速约 6.87 倍 (本次Benchmark采用 16 vCPU g9i 实例,两组测试在相同数据,通过动态开启FalconSeek查询加速测试得出)。

Big5 数据集覆盖排序、范围过滤、Query String、Terms、Composite Aggregation 和 Date Histogram 等典型查询形态。拆解代表性 Case 后可以看到,收益既出现在复杂聚合、范围查询和排序路径上,也覆盖关键词查询与基础检索。

5eecdaf48460cde53d39c40cd35559305661d2b3070645b175b8339e1c4c24831b75b38faadcd24bec177c308ebd530445698998b73e457d124833aee42796d561fd52963082257d6badd30b1f44954d9247a48327c6b6b24fb4c8ed7016461c.png

Big5 中 12 个代表性 Case 的查询耗时对比,数值越低越好。个别 Case 的高倍数收益与具体查询结构、索引和测试环境相关,整体结论以 6.87 倍几何平均加速为准。

Tantivy Search Benchmark:五组测试均保持领先

在 Tantivy Search Benchmark 的同一测试口径下,结果覆盖 TOP_10TOP_100TOP_1000TOP_100_COUNT 和 COUNT 五组测试,共 4,810 个查询样本。

FalconSeek 的整体平均耗时为 912 μs,低于 Tantivy 0.26 的 1828 μs 和 Lucene 10.4.0 的 1663 μs,整体性能加速比提升 2.00 倍和 1.82 倍。五组测试中,FalconSeek 均保持领先;其中同时包含 Top K 结果收集和命中文档计数的 TOP_100_COUNT,相对 Tantivy 提升 2.28 倍,相对 Lucene 提升 3.37 倍。

5eecdaf48460cde53d39c40cd35559305661d2b3070645b175b8339e1c4c24831b75b38faadcd24bec177c308ebd530480805c09bd101d8ea7f27f08c8df2ab9e78a09f9c840c924b4485c11f994d7594eb5b59d879e5c764fb4c8ed7016461c.png

FalconSeek、Tantivy 0.26 与 Lucene 10.4.0 在五组 Search Benchmark 中的平均查询耗时指标,数值越低越好。

两组传统查询测试背后是相近的工程思路:通过请求级内存池减少短生命周期对象和回收成本,直接读取 Lucene 的 FST、Postings、BKD 与 DocValues 等索引结构,把逐文档执行改造成更适合预取和 SIMD 的批量路径,并针对 Range、Count、排序和聚合等热点查询族做专项优化。

对用户而言,查询执行时间降低不仅意味着响应更快。更少的 CPU 时间、临时内存和线程占用,也会为提高并发密度、延缓扩容和改善高峰期尾延迟提供空间。但具体资源收益仍取决于查询结构、数据分布和集群配置,不能由单个 Benchmark 直接外推为统一降本比例。

从引擎到模型:Ops-Colqwen3-4B 登顶 MMEB VisDoc

当企业知识从纯文本扩展到 PDF、图片、表格、扫描件和演示文稿,传统的“先 OCR、再切分、再做文本向量”并不总能保留完整的页面结构与视觉语义。Agent 不仅要找到包含关键词的页面,还要理解文本、布局、图片、图表和表格之间的关系。

为此,阿里云 AI 搜索团队发布并开源了多模态文档 Embedding 模型 Ops-Colqwen3-4B。该模型基于 Qwen3-VL-4B-Instruct,采用 ColPali 风格的多向量表示,将文本查询与图片、PDF 页面映射到统一的语义空间,并通过 MaxSim 完成细粒度匹配。

在 MMEB VisDoc 榜单中,Ops-Colqwen3-4B 以 84.12 的 Visdoc-Overall 得分长期领跑榜单,位列第一。根据榜单快照,其得分高于多款更大参数规模的模型,相比简单强调“参数更大”,这一结果更重要的信号是:通过训练策略和表示方式优化,较小模型同样可以获得更高的文档检索精度。

image.png

MMEB Visual Doc 榜单截图。Ops-Colqwen3-4B 的 Visdoc-Overall 得分为 84.12,位列第一。榜单会持续更新,排名以访问时页面为准。

该模型采用多阶段训练策略,将大规模文本检索数据与多样化视觉文档数据结合,并引入高质量数据合成、文本 Embedding 模型蒸馏、单向量与多向量混合训练、模型融合等手段,提升跨模态对齐和复杂语义场景下的检索效果。

这一步让阿里云 AI Search 的优化从“把查询执行得更快”进一步延伸到“让系统更准确地理解要检索的内容”。前者决定上下文能否以足够低的成本和延迟被取回,后者决定进入候选集的内容是否真正相关。

榜单之外:走向可落地的 AI Search 全栈能力

从 VDBBench、Big5、Tantivy 到 MMEB,这些结果覆盖了不同数据集和评价维度,但共同指向一个变化:AI Search 的竞争正在从单点能力转向全栈协同。

层次阿里云 AI Search 的优化方向对 Agent 的直接价值
模型文本与多模态 Embedding、语义对齐更准确地理解问题和企业文档
检索全文、稀疏与稠密向量多路召回同时保留精确信号与语义信号
编排融合、过滤与 Rerank生成更高质量、更符合权限边界的候选上下文
引擎FalconSeek、Native 查询与向量索引在规模增长后仍保持低延迟、高吞吐与资源效率

当前,FalconSeek 云原生内核可在阿里云 Elasticsearch 8.17.0 和 9.4.0 版本中开启,并处于限量免费测试阶段。用户仍然使用熟悉的 ES API、Query DSL、客户端和运维体系,对适合下沉的查询使用 Native 执行路径,不支持的查询可以按照策略回退至 ES 原生引擎。具体使用方法可参考阿里云官方文档

Ops-Colqwen3-4B 已在 Hugging Face 开源。后续,团队计划将其接入 AI 搜索开放平台,为企业多模态文档检索提供模型服务;具体上线时间、服务形态和支持范围以正式发布信息为准。

结语

Agent 的能力上限不仅取决于模型,也取决于它获得了怎样的上下文。面向这一变化,搜索必须同时回答四个问题:数据能否被正确理解,候选能否被全面召回,结果能否被准确融合,以及查询能否在生产规模下稳定执行。

这也是阿里云 AI Search 从引擎到模型推进全栈优化的原因。VDBBench 的向量成绩、Big5 与 Tantivy 的查询加速,以及 Ops-Colqwen3-4B 在 MMEB VisDoc 的榜首,并不是终点,而是这条全链路已经具备工程基础与算法能力的阶段性证明。

欢迎申请体验阿里云 Elasticsearch 9.4 与 FalconSeek 云原生内核。如果您正在建设企业知识库、RAG、Agent Memory、多模态文档检索或其他 AI 搜索场景,也欢迎联系阿里云 AI Search 团队交流。

阿里云ES免费试用:free.aliyun.com/?spm=5176.1…

钉钉交流群号:35183864