AWS Lambdaのメモリを増やすと処理が遅くなる事がある

背景

Lambdaで作成した関数のメモリー割当量を検証をしていた際にメモリー割当量を増やしたのにも関わらずレスポンスが遅くなることがありました。
そこで実際にCPU性能を調べてメモリ割り当て量によるレスポンスタイムの違いを調べてみたいと思います。

検証

検証方法

極力ネットワークの影響やファイルIOなど外部の影響を受けないようにするために今回は console.log を大量に行いCPUに負荷をかける。
Lambdaの画面よりテストボタンで下記のスクリプトを6回実行を行い、選択できる全メモリ量を記録して所要時間の中央値を比較するものとする。
ランタイムは Nodejs 12.x を使用する。

exports.handler = async (event) => {
    for (var i=0; i<100000; i++) {
        console.log(i);
    }
};

検証結果

各実行時間の中央値をグラフにしました。
グラフから分かる通り、特定容量の割当ての際にレスポンスが遅くなっていることがわかります。
特に320MB, 832MB, 1152MB, 1280MB, 1408MB, 1600MB, 1856MB, 2176MBを割当てている時は１つ前のメモリ割り当ての時より遅くなっているように見えます。

実際のデータ

(単位: ms)

メモリ割当て(MB)	128	192	256	320	384	448	512	576	670	704	768	832	896	960	1024	1088	1152	1216	1280	1344	1408	1472	1536	1600	1664	1728	1792	1856	1920	1984	2048	2112	2176	2240	2304	2368	2432	2496	2560	2624	2688	2752	2816	2880	2944	3008
1回目	10950.77	8201.07	5814.18	5966.13	5729.55	5723.14	4724.33	4153.5	3733.73	3565.68	2583.53	3190.4	2822.37	2569.92	2347.22	1981.93	2235.81	1848.89	2022.47	1534.96	1817.82	1597.62	1481.3	1747.87	1569.18	1654.93	1363.18	1544.76	1613.92	1181.73	1277.58	1006.02	1621.35	1117.45	1257.15	1292.14	1294.42	1233.39	1158.03	880.66	1077.74	1088.06	1212.63	952.35	1179.11	1153.72
2回目	10421.18	8521.08	5960.6	6250.09	5863.6	5415.62	4764.37	4473.18	3949.5	3520.41	2808.26	3442.74	2814.43	2728.59	2164.69	1795.63	2206.28	1680.51	2041.39	1702.64	2074.71	1446.24	1650.04	2024.75	1711.7	1669.22	1265.03	1524.88	1406.46	1092.27	1084.7	1049.3	1319.94	1069.22	1060	1269.98	1217.49	1166.16	1381.25	896.94	992.21	1265.96	1044.54	825.49	1267.98	1037.94
3回目	10222.12	9153.84	6069.04	6509.95	6414.02	4989.2	4679.15	4266.25	3895.65	3869.3	2510.32	3308.68	2813.33	2579.92	2121.47	2105.04	2385.77	2109.45	2421.56	1715.3	1765.66	1559.31	1397.52	1907.31	1605.9	1597.45	1274.13	1649.59	1306.1	1217.74	1136.2	1010.03	1284.73	1018.11	1200.73	1306.11	1116.84	1156.36	1197.12	930.91	1213.99	1079.63	1080.86	781.97	1022.66	1032.73
4回目	10305.98	8634.28	6110.45	6400.91	5479.86	5494.1	4631.91	4103.38	3661.71	3578.87	2898.53	3243.6	2844.66	2661.85	2100.88	1917.27	2227.38	1947.68	2079.02	1613.63	1972.19	1490.14	1406.78	1707.22	1734.4	1578.88	1119.14	1487.58	1674.75	1177.71	1081.94	1044.2	1383.72	1067.65	1224.56	1243.74	1391.61	1124.04	1225.27	910.26	1160.93	1282.11	1187.44	802.63	1058.49	1010.34
5回目	10291.44	8293.22	6082.04	6535.7	5839.27	5205.23	4623.24	4434.94	3778.08	3582.37	2895.32	3159.63	2976.67	2744.6	2020.52	2027.23	2364.78	1821.04	2276.9	1567.66	1900.94	1670.09	1494.78	1786.65	1615.66	1531.31	1226.62	1449.67	1338.4	1143.24	1179.26	1000.78	1274.51	892.29	1266.7	1312.06	1134.45	1191.96	1127.47	1035.05	1044.9	1342.09	1146.99	718.33	1172.24	1183.76
6回目	10492.8	9342.19	5719.58	6014.46	5840.15	5467.47	4487.31	4379.59	3912.33	3577.32	2815.24	3021.11	2965.64	3046.21	2127.71	2167.85	2538.71	1910.17	2060.21	1563.57	1830.7	1574.72	1368.29	1663.16	1705.49	1523.42	1425.23	1511.25	1536.57	1186.13	1315.22	1041.18	1476.96	991.06	1189.82	1150.31	1422.57	1264.08	1160.41	808.41	1098.36	1128.82	1038.49	852.77	1014.5	1053.97

(単位: ms)

メモリ割当て(MB)	128	192	256	320	384	448	512	576	670	704	768	832	896	960	1024	1088	1152	1216	1280	1344	1408	1472	1536	1600	1664	1728	1792	1856	1920	1984	2048	2112	2176	2240	2304	2368	2432	2496	2560	2624	2688	2752	2816	2880	2944	3008
中央値	10363.58	8577.68	6014.82	6325.5	5839.71	5441.545	4655.53	4322.92	3836.865	3578.095	2811.75	3217	2833.515	2695.22	2124.59	2004.58	2300.295	1879.53	2069.615	1590.645	1865.82	1567.015	1444.04	1767.26	1660.575	1588.165	1269.58	1518.065	1471.515	1179.72	1157.73	1025.605	1351.83	1042.88	1212.645	1281.06	1255.955	1179.06	1178.765	903.6	1088.05	1197.39	1113.925	814.06	1115.365	1045.955
平均	10447.38167	8690.946667	5959.315	6279.54	5861.075	5382.46	4651.718333	4301.806667	3821.833333	3615.658333	2751.866667	3227.693333	2872.85	2721.848333	2147.081667	1999.158333	2326.455	1886.29	2150.258333	1616.293333	1893.67	1556.353333	1466.451667	1806.16	1657.055	1592.535	1278.888333	1527.955	1479.366667	1166.47	1179.15	1025.251667	1393.535	1025.963333	1199.826667	1262.39	1262.896667	1189.331667	1208.258333	910.3716667	1098.021667	1197.778333	1118.491667	822.2566667	1119.163333	1078.743333
最大	10950.77	9342.19	6110.45	6535.7	6414.02	5723.14	4764.37	4473.18	3949.5	3869.3	2898.53	3442.74	2976.67	3046.21	2347.22	2167.85	2538.71	2109.45	2421.56	1715.3	2074.71	1670.09	1650.04	2024.75	1734.4	1669.22	1425.23	1649.59	1674.75	1217.74	1315.22	1049.3	1621.35	1117.45	1266.7	1312.06	1422.57	1264.08	1381.25	1035.05	1213.99	1342.09	1212.63	952.35	1267.98	1183.76
最小	10222.12	8201.07	5719.58	5966.13	5479.86	4989.2	4487.31	4103.38	3661.71	3520.41	2510.32	3021.11	2813.33	2569.92	2020.52	1795.63	2206.28	1680.51	2022.47	1534.96	1765.66	1446.24	1368.29	1663.16	1569.18	1523.42	1119.14	1449.67	1306.1	1092.27	1081.94	1000.78	1274.51	892.29	1060	1150.31	1116.84	1124.04	1127.47	808.41	992.21	1079.63	1038.49	718.33	1014.5	1010.34

まとめ

関数に必要なメモリ量を指定すると、それに比例した CPU パワーとその他のリソースが割り当てられます。

Lambdaはメモリ割当て量を増やせば増やすほどパフォーマンスが良くなると言われていますが、1個下のメモリ量を指定したほうが若干パフォーマンスが良くなることがあるようです。
メモリ量を検証する際は選択できるメモリ量の2個前後も検討してみると良いかもしれません。

実務での検証時にGolangで見つけましたが、Python, Node.jsでも再現しているようなのでLambdaの特性のようです。