EBS ボリュームタイプ gp3 の性能ってどうなの？

gp3がリリースされてから3ヶ月が経過したので（2020年12月→2021年3月)、そろそろ本番業務のサーバに使おうかな、と。

その前に生じた疑問、
「本当に gp3 は gp2 の上位互換なんだろうか」

念のために、ベンチマークツールでパフォーマンスをチェックすることに。

検証環境

EC2 Instance

Region: ap-northeast-1
OS: Windows 2019 Server Base
Instance Type: c5.large
EBS#1: 200GiB gp2
EBS#2: 200GiB gp3 (3000 IOPS, 250 MB/s)

検証ツール

fio
Crystal Disk Mark 8.0.1 x64

確認項目

ディスクの性能といえばこの3つの項目ですね。

応答速度 (msec)
スループット(MB/s)
IOPS

gp3は、スループット と IOPS の2つを自分の欲しい量だけ指定して構成します。
どちらも値を指定しているんだから、当然その性能は出るはずですよね。
応答速度 もIOPSの逆数になるんだったら（IOの多重度1で）、まあこれも問題ないよね。

検証結果 fio

いざ、fioで取得するとこのような結果に。

4多重度

fio.exe -filename=xxxx -direct=1 -rw=randread -bs=4k -size=1G -numjobs=4 -name=r4k -runtime=15
fio.exe -filename=xxxx -direct=1 -rw=write -bs=1m -size=1G -numjobs=4 -name=w1m -runtime=15

タイプ	応答速度(4K Block randread)	スループット(1M block seqwrite)	IOPS(4KB Block randread)
gp2	1.16msec	275MB/s	3432 IOPS
gp3	1.16msec	275MB/s	3441 IOPS

ほぼ同じだった。問題なし。
一応1多重度でもやってみよう。

1多重度

fio.exe -filename=xxxx -direct=1 -rw=randread -bs=4k -size=1G -numjobs=1 -name=r4kn1 -runtime=15
fio.exe -filename=xxxx -direct=1 -rw=write -bs=1m -size=1G -numjobs=1 -name=w1mn1 -runtime=15

タイプ	応答速度(4K Block randread)	スループット(1M block seqwrite)	IOPS(4KB Block randread)
gp2	0.32msec	275MB/s	3001 IOPS
gp3	0.92msec	275MB/s	1078 IOPS

おぉ、gp2の応答速度が短くなって、gp3の方は約 1000 IOPSになってしまった。。

検証結果 Crystal Disk Mark

Crystal Disk Markではどうなるか。

Random 4K QueueDepth=2, Thread=2
Random 4K QueueDepth=2, Thread=1
Random 4K QueueDepth=1, Thread=2
Random 4K QueueDepth=1, Thread=1
と設定して、4パターンを実施。

gp2

ちゃんと 3000 IOPSでていますね。と思ったらおや、1613 がありますね。
多重度1の4K Writeだとgp2でも 3000 IOPS いかないのか。
つまり、gp2の時代から、こういうのは仕様の範疇だったということか。

gp3

QueueDepth * Thread=1 の場合、約 1000 IOPS で、
QueueDepth * Thread=2 の場合、約 2000 IOPS との結果。
応答速度 1msec で IOの重ね合わせで 3000 IOPS出せるってことなのか。
fioでの結果と合いますね。

結論

gp2 から gp3 に変換すると、応答速度に敏感なごく一部のシステムでは、ひょっとすると性能低下がみられるかもしれません。
**が、**基本的には問題ないでしょう。
一般的な使い方では、多重度1でIO処理していることはないでしょうからね。

それよりも gp3 には大きなメリットがあります。

gp3は、1000 GiB 以下でもバーストクレジットの枯渇を気にしなくてよい！
gp2と同等スペックにするとほとんどのケースで安い！

特定条件でしか生じないデメリットなんてキニシナイで、gp3 にしてメリットを享受しましょう。