KingbaseES 从 HTAP 到 AI 加速的未来演进之路

2.2 HTAP 能力现状

• ADC (Analytical Distributed Cluster)：
  • 支持行列混合存储，让 TP 分区保留行存格式，AP 分区转换列存；列存页默认开启 5–10 × 压缩，可显著降低 AP 扫描 IO 和内存占用。
  • 四级并行：分片 → 节点 → 实例 → CPU 指令，在官方压测中实现 TB 级数据秒级返回。
  • 数据通过共享 WAL 流向列存分区，保证分钟级新鲜度。
  • 适配异构数据源，实现 Oracle/MySQL 等联邦查询

不足

2.3 AI 场景支撑度

2.4 整体优势与短板

• 优势
  1. 融合性强：单产品线同时覆盖 TP、AP、HTAP，多语法多模，迁移门槛低。
  2. 政企适配成熟：已在金融、电网、运营商核心系统跑到 100 + TB 级别，稳定性经受实战。
  3. 行列混合实现简洁：无需双引擎复制链路，减少同步链路维护成本。
• 短板
  1. Workload 管理粗粒度：相比 TiDB 的资源组或 Snowflake 的虚拟仓库，细粒度 QoS 仍待完善。
  2. AI 生态刚起步：向量索引、模型执行框架官方尚未正式 GA，用户需自建搜索或推理服务。
  3. 自动化运维工具链：监控、诊断、容量预测组件零散，缺少 HTAP 负载一体化运维套件。

3 架构演进路线：从行列混存到自研向量引擎

3.1 ADC 的总体框架

KingbaseES 的 ADC (Analytical Distributed Cluster) 采用协调器 + 工作节点的非共享架构：

1. 协调器 (CN) - 解析 SQL、生成全局执行计划。
2. 数据节点 (DN) - 保存分片数据并执行本地算子。
3. 节点内并行 - 分片 → 节点 → 实例 → CPU 指令 四级并行流水线，兼顾横向扩展与 SIMD 矢量化。

这种设计先保证横向扩展，再把单机算子推到 CPU 指令粒度，从底层释放 HTAP 并发潜力。

3.2 行列混合存储层

ADC 在同一表内引入行 - 列双格式：

通过元数据将两种 Page 映射到同一逻辑表：

ROW PARTITION -> 内核 MVCC & 索引 COL PARTITION -> 向量化 Scan & Agg 

事务写入先落行存；WAL 异步刷新列存分区，保证 HTAP 单副本一致性。

3.3 执行层：向量化与自适应算子

• Scan / Join / Agg 均配备 SIMD-aware 代码路径；在 x86 + ARM（鲲鹏、飞腾）上平均加速 1.8 – 2.3×。
• 自适应算子调度：计划器根据实时负载权重，把长查询转发到列存节点，短事务就近在行存完成——避免双引擎复制链路的网络抖动。

3.4 向量引擎蓝图

官方在 2024 社区路演中公布了 kdb_vector 实验插件：

• 存储格式：HNSW/IVF-PQ 等近似最近邻索引，支持 32-512 维浮点 Embedding。
• 执行接口：KNNSearch(<vec>, topN [, metric])，计划与 SQL89 兼容函数并存。
• 部署形态：首期以内核插件形态附着在 DN；后续将与列存拆分在独立加速节点，预留 GPU off-load 通道。

当前插件尚处 Beta，企业版 GA 目标版本为 V9R2（官方 PPT《ADC Roadmap 2025》）。

3.5 演进时间线（官方公开信息汇总）

小结

KingbaseES 选择行列混存 + 四级并行这条相对轻量的 HTAP 路径，先解决 TP / AP 共存与数据新鲜度，再向向量检索与 GPU 加速延伸。对于希望在一个平台里同时跑交易、报表、RAG 检索的用户，这条演进路线提供了连贯的升级通道。

4 金仓现有分布式 HTAP 集群产品

4.1 KingbaseES TDC 事务型透明分布式集群

KingbaseES TDC 是一款使用 KingbaseES 作为节点的存算分离分布式集群组件。TDC 集群完全兼容 KingbaseES 的应用开发能力，提供高可用性和跨地域多活，支持通过横向扩展提供更高的吞吐量、数据容量。适用于需要应用开发兼容、同时需要性能横向扩展的 TP 类核心业务场景。

4.2 KES Sharding 高扩展分布式集群

KES Sharding 是一款功能强大、灵活易用的企业级分布式数据库软件，具备高度可扩展性，高可用性与容错性，支持数据分片与负载均衡，提供高效的数据查询与分析能力，以及强一致性完整性数据保障。可支撑各行业亿数据量级业务场景，帮助企业提升高并发和海量数据的极致处理能力，为用户提供高效、稳定、可靠的数据存储和处理服务。

4.3 KES ADC 分析型分布式集群

KES ADC 是一款高性能、高扩展能力的分布式集群组件，支持大规模并行计算、非共享存储、库内压缩、在线扩容等技术，满足各行业对大量数据采集、数据存储、数据挖掘以及数据分析等各能力要求。该组件主要定位于数据分析类应用场景、可以处理 TB 级甚至更大存储量的数据，并能集成多种异构数据源进行数据分析和数据挖掘。

综上，KingbaseES 以行列混存 + 四级并行奠定 HTAP 能力，通过 ADC 在同一数据副本上并行承载事务、分析与向量检索，为国产数据库冲刺实时智能抢得先机。短期可借助资源组细化隔离、列存秒级增量、向量索引 GA 等优化提升体验；中长期则应拥抱 GPU 算子与小模型下推，构建一库统管的数据底座。面向未来，HTAP 将成为政企数据架构默认选项，而 AI 加速将决定数据库平台天花板。金仓凭借多语法兼容与本土生态优势，有望打造兼顾性能、合规与成本的全栈解决方案。