faiss

bởi firecrawl

Facebook's library for efficient similarity search and clustering of dense vectors. Supports billions of vectors, GPU acceleration, and various index types…

npx skills add https://github.com/firecrawl/ai-research-skills --skill faiss

FAISS - Efficient Similarity Search

Facebook AI's library for billion-scale vector similarity search.

When to use FAISS

Use FAISS when:

  • Need fast similarity search on large vector datasets (millions/billions)
  • GPU acceleration required
  • Pure vector similarity (no metadata filtering needed)
  • High throughput, low latency critical
  • Offline/batch processing of embeddings

Metrics:

  • 31,700+ GitHub stars
  • Meta/Facebook AI Research
  • Handles billions of vectors
  • C++ with Python bindings

Use alternatives instead:

  • Chroma/Pinecone: Need metadata filtering
  • Weaviate: Need full database features
  • Annoy: Simpler, fewer features

Quick start

Installation

# CPU only
pip install faiss-cpu

# GPU support
pip install faiss-gpu

Basic usage

import faiss
import numpy as np

# Create sample data (1000 vectors, 128 dimensions)
d = 128
nb = 1000
vectors = np.random.random((nb, d)).astype('float32')

# Create index
index = faiss.IndexFlatL2(d)  # L2 distance
index.add(vectors)             # Add vectors

# Search
k = 5  # Find 5 nearest neighbors
query = np.random.random((1, d)).astype('float32')
distances, indices = index.search(query, k)

print(f"Nearest neighbors: {indices}")
print(f"Distances: {distances}")

Index types

1. Flat (exact search)

# L2 (Euclidean) distance
index = faiss.IndexFlatL2(d)

# Inner product (cosine similarity if normalized)
index = faiss.IndexFlatIP(d)

# Slowest, most accurate

2. IVF (inverted file) - Fast approximate

# Create quantizer
quantizer = faiss.IndexFlatL2(d)

# IVF index with 100 clusters
nlist = 100
index = faiss.IndexIVFFlat(quantizer, d, nlist)

# Train on data
index.train(vectors)

# Add vectors
index.add(vectors)

# Search (nprobe = clusters to search)
index.nprobe = 10
distances, indices = index.search(query, k)

3. HNSW (Hierarchical NSW) - Best quality/speed

# HNSW index
M = 32  # Number of connections per layer
index = faiss.IndexHNSWFlat(d, M)

# No training needed
index.add(vectors)

# Search
distances, indices = index.search(query, k)

4. Product Quantization - Memory efficient

# PQ reduces memory by 16-32×
m = 8   # Number of subquantizers
nbits = 8
index = faiss.IndexPQ(d, m, nbits)

# Train and add
index.train(vectors)
index.add(vectors)

Save and load

# Save index
faiss.write_index(index, "large.index")

# Load index
index = faiss.read_index("large.index")

# Continue using
distances, indices = index.search(query, k)

GPU acceleration

# Single GPU
res = faiss.StandardGpuResources()
index_cpu = faiss.IndexFlatL2(d)
index_gpu = faiss.index_cpu_to_gpu(res, 0, index_cpu)  # GPU 0

# Multi-GPU
index_gpu = faiss.index_cpu_to_all_gpus(index_cpu)

# 10-100× faster than CPU

LangChain integration

from langchain_community.vectorstores import FAISS
from langchain_openai import OpenAIEmbeddings

# Create FAISS vector store
vectorstore = FAISS.from_documents(docs, OpenAIEmbeddings())

# Save
vectorstore.save_local("faiss_index")

# Load
vectorstore = FAISS.load_local(
    "faiss_index",
    OpenAIEmbeddings(),
    allow_dangerous_deserialization=True
)

# Search
results = vectorstore.similarity_search("query", k=5)

LlamaIndex integration

from llama_index.vector_stores.faiss import FaissVectorStore
import faiss

# Create FAISS index
d = 1536
faiss_index = faiss.IndexFlatL2(d)

vector_store = FaissVectorStore(faiss_index=faiss_index)

Best practices

  1. Choose right index type - Flat for <10K, IVF for 10K-1M, HNSW for quality
  2. Normalize for cosine - Use IndexFlatIP with normalized vectors
  3. Use GPU for large datasets - 10-100× faster
  4. Save trained indices - Training is expensive
  5. Tune nprobe/ef_search - Balance speed/accuracy
  6. Monitor memory - PQ for large datasets
  7. Batch queries - Better GPU utilization

Performance

Index TypeBuild TimeSearch TimeMemoryAccuracy
FlatFastSlowHigh100%
IVFMediumFastMedium95-99%
HNSWSlowFastestHigh99%
PQMediumFastLow90-95%

Resources

Thêm skills từ firecrawl

oracle
firecrawl
Các phương pháp hay nhất khi sử dụng CLI oracle (gộp lời nhắc + tệp, engine, phiên và các mẫu đính kèm tệp).
official
pinecone
firecrawl
Cơ sở dữ liệu vector được quản lý cho các ứng dụng AI sản xuất. Được quản lý hoàn toàn, tự động mở rộng, với tìm kiếm kết hợp (dense + sparse), lọc metadata và không gian tên.…
official
sentence-transformers
firecrawl
Khung cho các embedding câu, văn bản và hình ảnh tiên tiến nhất. Cung cấp hơn 5000 mô hình được huấn luyện sẵn cho độ tương đồng ngữ nghĩa, phân cụm và truy xuất.
official
wp-playground
firecrawl
Sử dụng cho quy trình làm việc WordPress Playground: các phiên bản WP dùng một lần nhanh trong trình duyệt hoặc cục bộ qua @wp-playground/cli (server, run-blueprint, build-snapshot),…
official
wp-plugin-development
firecrawl
Sử dụng khi phát triển plugin WordPress: kiến trúc và hooks, kích hoạt/hủy kích hoạt/gỡ cài đặt, giao diện quản trị và Settings API, lưu trữ dữ liệu, cron/tác vụ, bảo mật…
official
wp-project-triage
firecrawl
Sử dụng khi bạn cần kiểm tra xác định một kho lưu trữ WordPress (plugin/theme/block theme/WP core/Gutenberg/full site) bao gồm công cụ/kiểm tra/phiên bản…
official
wp-rest-api
firecrawl
Sử dụng khi xây dựng, mở rộng hoặc gỡ lỗi các endpoint/route của WordPress REST API: register_rest_route, các lớp WP_REST_Controller/controller, schema/argument…
official
wp-wpcli-and-ops
firecrawl
Sử dụng khi làm việc với WP-CLI (wp) cho các thao tác WordPress: tìm kiếm-thay thế an toàn, xuất/nhập db, quản lý plugin/chủ đề/người dùng/nội dung, cron, xóa bộ nhớ đệm,…
official