PostgreSQL Performance and Cost Analysis Across 23 AWS EC2 Instance Types

Executive Summary

1 GBのデータセットで毎秒33,000リクエスト（RPS）を必要とするワークロードの場合、m8g.largeインスタンスとgp3-baselineストレージの組み合わせが最もコスト効率の高い構成であり、月額約**$82**となります。c8i.largeは、コストあたりの生のスループットが最も高いものの、Gravitonベースのインスタンス（arm64）は、PostgreSQLのデプロイメントにおいて、一般的にパフォーマンスとコストの優れたバランスを提供します。

Cost-Performance Frontier for 33,000 RPS

1 GBのデータセットで33,000 RPSのスループットを目標とする場合、テストされた52の構成のうち30が要件を満たしています。最適なインスタンスの選択は、絶対的な最小コストを優先するか、あるいは最大の効率性を優先するかによって異なります。

Cheapest Configuration

• Instance: m8g.large
• Storage: gp3-baseline
• Architecture: arm64 (Graviton)
• Cost: ~$82/mo
• Performance: 45,515 RPS (1.4× target)

Best RPS per Dollar

• Instance: c8i.large
• Storage: gp3-baseline
• Architecture: x86-64
• Performance: 52,203 RPS
• Efficiency: 451,476 RPS/€·hr

Comparative Analysis of Instance Families

パフォーマンスはEC2ファミリー間で大きく異なり、新しい世代やGravitonプロセッサは、スループットとレイテンシにおいて明確な利点を示しています。

Graviton (arm64) vs. x86-64

Gravitonインスタンス（ソースデータで緑色にハイライトされているもの）は、コストパフォーマンスの境界線上に頻繁に現れます。例えば、m8g.large (arm64) は、gp3-baselineストレージを使用した場合、コスト（$82/mo 対 $90/mo）とスループット（45,515 RPS 対 41,305 RPS）の両方において、m7i.large (x86-64) を上回っています。

Performance Scaling by Instance Size

インスタンスサイズを大きくすると、一般的にスループットは向上しますが、インスタンスが大きくなるにつれて、コストあたりのRPSは低下することがよくあります。

• m8g.large: 45,515 RPS (~$82/mo)
• m8g.xlarge: 70,871 RPS (~$147/mo)
• m8g.2xlarge: 81,451 RPS (~$278/mo)

Impact of Storage Configuration: gp3-baseline vs. gp3-max

ストレージ構成は、スループットの比例的な増加を伴わずに、月額コストに大きな影響を与えます。

c8i.largeを例に挙げると：

• gp3-baseline: 52,203 RPS at ~$84/mo
• gp3-max: 53,444 RPS at ~$184/mo

このシナリオでは、gp3-maxへのアップグレードにより月額コストが100%以上増加した一方で、1秒あたりのリクエスト数はわずかな増加にとどまりました。これは、この特定のワークロードにおいて、ベースラインのgp3ストレージで十分であることを示唆しています。

Low-End Performance (T-Series Instances)

Tシリーズインスタンス（t3, t4g）は、高スループットのPostgreSQLワークロードには適していません。これらのインスタンスは、一貫して33,000 RPSの目標を達成できず、ほとんどが2,800から5,300 RPSの間でした。例えば、t4g.smallはgp3-baseline上でわずか2,842 RPSしか達成できず、m8g.largeよりも1桁低い速度でした。