The Embedder's Dilemma: LLMs Are Better, but at What Cost?
嵌入者的困境:LLM 更好,但成本多高?
Harvard University · Stanford University · Independent Researcher
控制成本对比 10 个 LLM 与 26 个嵌入模型,发现 LLM 总体仅高 0.4 分,且仅在推理重型检索领先,成本最高贵 1431 倍
📌 工作参考价值
- 在商品相似度、分类、聚类等经典任务上,专用 embedding 模型(甚至小模型)性价比极高,不要盲目用大 LLM 替换;LLM 仅在推理密集型检索(复杂 query 理解、多跳推理)才值得考虑。
- 若用 LLM 做检索,注意 reasoning tokens 占推理成本 28-81%,可通过限制 reasoning budget(如关闭 thinking 或降低 max tokens)在多数场景保持或提升检索质量,显著降低 API 成本。
- 构建 embedding 服务时,用类似 MTEB(LLM) 的基准做成本-质量 Pareto 前沿分析,结合自身业务指标选择前沿模型;同时关注本地 GPU 吞吐,open LLM 比同 GPU 上的 embedding 模型慢 2.5-736 倍。
- 电商/搜索场景可分层:embedding 模型负责粗排和相似度召回,LLM 仅用于长尾 query 改写、意图解析或复杂检索,避免全量 LLM 推理。
动机:在选择文本嵌入方案时,团队常面临“专用 embedding 模型 vs 通用 LLM”的决策,但已有对比通常不控制成本,难以指导工程落地。
方法:作者在 37 个任务(分类、STS、聚类、配对分类、检索)上对 10 个 LLM(6 个家族)与 26 个 embedding 模型(118M-14B 参数)进行受控、成本感知的对比,统计 API 成本、GPU 吞吐、推理 token 占比,并绘制成本-质量 Pareto 前沿。
结果:两个范式整体打平:最佳 LLM Gemini 3.1 Pro 得分 77.6,最佳 embedding 模型 77.2,仅差 0.4。任务差异明显:LLM 在推理重型检索上领先,embedding 模型在分类上领先,聚类、STS、配对分类接近。成本差异悬殊:LLM 单次 benchmark 成本最高贵 1431 倍(0.11),open LLM 在同 GPU 上慢 2.5-736 倍;reasoning tokens 占 28-81% 推理成本,但降低 reasoning budget 对多数模型可保持或提升检索质量。Pareto 前沿包含领先 embedding 模型和一个 LLM(Gemini 3.1 Pro)。结论:推荐分工——相似度、分类、聚类用 embedding 模型,推理密集型检索才用 LLM。