Hyper: A High-Performance and Memory-Efficient Learned Index via Hybrid Construction

计算机科学 架空(工程) 线程(计算) 索引(排版) 并发 内存管理 分布式计算 覆盖 操作系统 万维网
作者
Shunkang Zhang,Ji Qi,Xin Yao,André Brinkmann
标识
DOI:10.1145/3654948
摘要

Learned indexes use machine learning techniques to improve index construction. However, they often face a fundamental trade-off between performance and memory consumption, especially in dynamic environments with frequent insert and delete operations. This trade-off stems from the construction approaches used in learned indexes: The top-down approach increases performance at the cost of significant memory overhead, while the bottom-up approach focuses on memory efficiency but introduces performance issues due to prediction errors. % A unified solution that simultaneously optimizes performance and memory consumption in dynamic data management scenarios is therefore highly desirable. We propose Hyper, a highly efficient learned index with a novel two-phase hybrid construction approach. Our approach combines bottom-up construction for leaf nodes with top-down construction for inner nodes to achieve an optimal balance between performance and memory consumption. Hyper effectively handles concurrent writes and structure adjustments without sacrificing query performance. We evaluated Hyper on both simple and complex real-world datasets and compared it to seven state-of-the-art learned indexes and several traditional data structures for dynamic workloads. The evaluation results show that Hyper achieves a remarkable performance boost of up to 3.75× with significantly reduced index memory consumption of up to 1610× in the single-thread evaluation. In high concurrency scenarios, Hyper even achieves improvements up to 5.73×, 3.72×, and 3.99× in read-only, read-write, and write-only workloads.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Werner完成签到 ,获得积分10
7秒前
9秒前
修辛完成签到 ,获得积分10
10秒前
英勇雅琴完成签到 ,获得积分10
11秒前
丘比特应助窗外风雨阑珊采纳,获得10
12秒前
黄天完成签到 ,获得积分10
14秒前
心随以动完成签到 ,获得积分10
15秒前
奇奇怪怪的大鱼完成签到,获得积分10
15秒前
动听的飞松完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
出厂价完成签到,获得积分10
21秒前
董耀文完成签到,获得积分10
23秒前
Heart_of_Stone完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
Yi完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
王继完成签到,获得积分10
26秒前
卡片完成签到,获得积分10
27秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
28秒前
pengyh8完成签到 ,获得积分10
28秒前
卡卡西完成签到,获得积分10
30秒前
勤奋的冬萱完成签到,获得积分10
30秒前
Yael发布了新的文献求助10
30秒前
愤怒的水绿完成签到,获得积分10
30秒前
hahaha6789y完成签到,获得积分10
31秒前
maybe完成签到,获得积分10
33秒前
hahaha2完成签到,获得积分10
34秒前
BlueKitty完成签到,获得积分10
35秒前
sheep完成签到,获得积分10
36秒前
spider534完成签到,获得积分10
36秒前
Tom2077完成签到,获得积分10
36秒前
simon666完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
Mo完成签到,获得积分10
37秒前
无情的冰香完成签到 ,获得积分10
37秒前
霡霂完成签到,获得积分10
37秒前
hahaha1完成签到,获得积分10
37秒前
小马甲应助Yael采纳,获得10
37秒前
量子咸鱼K完成签到,获得积分10
39秒前
徐彬荣完成签到,获得积分10
40秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Rousseau, le chemin de ronde 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5539122
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4625956
关于积分的说明 14597149
捐赠科研通 4566763
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2503595
邀请新用户注册赠送积分活动 1481546
关于科研通互助平台的介绍 1453056